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多光譜相機的起源較早可以追溯到上個世紀60年代，在當時人們就已經開始在衛星上搭載成像相機，并通過成像技術來獲得地球上的各種資料照片，然而在此時的成像技術還很落后，開發人員根據大量的實驗得出一個結論，就是黑白圖像的灰度級別可以反映光學的特性差異，從而利用特性來辨別不同的物體。在這個基礎上，成像技術有了顯著的提高。研究人員發現如果將一些帶有顏色的濾波片加入成像相機中，在該相機工作時就可以比以往較容易分辨出農作物與地表，同時也可以進行對海洋、大氣等進行辨別研究，這個就是多光譜成像技術的起源。
基本部分：
光學系統：它由透鏡、反射鏡或掃描鏡等部件組成。它采集來自地面目標和背景的輻射或反射電磁波。
分光系統：它把前一單元采集的混合光分解為若干較窄波段，從而實現多光譜探測。
探測與信號預處理單元：它常用做探測器材的有相機中的膠片、線列或面陣CCD、紅外焦平面陣列等光電探測器件。它實現光電轉換，由敏感元分別將分光后聚焦的場景各點相應波段的電磁波強弱轉換為對應大小的電信號。信號預處理器對電信號進行放大、修正及其他處理后，轉換成圖像信號或其他形式的信號。
信息記錄或傳輸單元：它將經初步處理后的圖像信息用適當的介質記錄下來。常用記錄介質有膠片、磁帶、磁盤、光盤等。為了盡快得到遙感信息，對各種數字式的信號可通過傳輸單元將其從空中傳輸到地面進行記錄或實時圖像顯示。
應用領域：
由于多光譜的特性，使得光學系統可以在很寬的譜段范圍之內清晰成像，能很明白的分辨出肉眼無法觀測到的物體與物體之間的差異，因此多光譜相機的應用領域非常的廣泛無論是農田、水利探測、環境資源還是衛星勘測等都可以用多光譜相機得到準確的數據。
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