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超光谱成像仪是当前遥感技术的重要研究领域。目前已有多种平台的多种制式的超光谱成像仪。它展现的现有的强大功能和潜在的应用前景促发人们对此技术领域的发展日益关注。
本论文聚焦于小型化可见光超光谱成像仪的研究。首先介绍了国内外超光谱技术的研究和应用现状，对目前超光谱常用的制式和组件进行了分析比较，提出了采用商业组件构建小型化低成本超光谱成像仪的方案。
在此方案的基础上，深入分析各系统的性能，完成了系统原理样机的研制，包括机械装配，光学装校，电子学软硬件系统等，并对原理样机进行了测试和实验。论文最后对课题研究过程中存在的问题做了总结和分析，为今后的进一步研究积累了经验。
论文的创新点表现在如下几个方面：
1)分析了超光谱成像仪的小型化、低功耗等特性对分系统的需求，提出了采用标准接口镜头，OFFNER凸面光栅光谱仪和大面阵CMOS传感器构建轻小型超光谱成像仪的方案。
2)完成原型样机的研制，验证CMOS探测器LUPA-4000应用于超光谱成像仪，获取超光谱数据立方体，进行样机的系统性能分析测试。
3)深入研究了CMOS探测器的多采样模式及非破坏性读出模式，提出非破坏性读出模式扩展探测器动态范围的方法，并进行了相关的理论分析和实验研究。