[發明專利]多光譜采集系統的標定方法及系統

有效

• 申請號: 201310449762.5
• 申請日: 2013-09-25
• 公開（公告）號: CN103487145A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 戴瓊海;張明捷;索津莉
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

1.一種多光譜采集系統的標定方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：通過雙路多光譜采集系統對標準光源下的場景信息進行采集以得到雙路多光譜圖像，所述雙路多光譜圖像包括多光譜圖像和RGB彩色圖像；

S2:根據所述多光譜圖像的采樣點的多光譜信息、所述標準光源的光譜特征及所述多光譜采集系統的光路特征，對采樣點的光譜進行光譜標定；

S3：提供兩個不同掃描方向的掃描視頻并通過標定視頻演示裝置進行演示，在演示的同時使用所述雙路多光譜采集系統分別對所述兩個不同掃描方向的掃描視頻進行拍攝；

S4：基于所述光譜標定，根據拍攝的兩個不同掃描方向的掃描視頻得到所述采樣點的匹配點，以完成所述采樣點的空間位置標定。

2.如權利要求1所述的多光譜采集系統的標定方法，其特征在于，所述通過雙路多光譜采集系統對標準光源下的場景信息進行采集以得到雙路多光譜圖像，具體包括：

使用標準光源對白屏進行照射，將場景的光線用分光鏡分為兩路，將其中一路光線通過掩膜進行采樣，并通過三棱鏡對采樣的光線束進行色散，所述光線在空間中橫向發散，并通過灰度相機對色散后的光線進行拍攝，獲得采樣后的多光譜圖像，對于另一路光線使用RGB相機直接拍攝獲得彩色RGB圖像。

3.如權利要求2所述的多光譜采集系統的標定方法，其特征在于，所述通過雙路多光譜采集系統對標準光源下的場景信息進行采集以得到雙路多光譜圖像，還包括：

在所述掩膜和所述分光鏡之間加入第一透鏡，以及在所述掩膜和所述三棱鏡之間加入第二透鏡，并將所述三棱鏡替換為雙阿米西棱鏡。

4.如權利要求1所述的多光譜采集系統的標定方法，其特征在于，所述標準光源為熒光燈。

5.如權利要求1所述的多光譜采集系統的標定方法，其特征在于，所述對采樣點的光譜進行光譜標定進一步包括：

分析所述多光譜采集系統的光路，并根據所述多光譜采集系統的參數對所述多光譜采集系統進行模擬實驗以得到空間位置函數；

對其中一路多光譜圖像中采樣點的空間位置進行檢測，并對每個采樣點的光譜帶進行標記，標記出所述標準光源的光線的特征譜段的空間位置；

將所述空間位置作為控制點，并通過B樣條曲線插值法，對所述采樣點的整條光譜進行光譜標定。

6.如權利要求1所述的多光譜采集系統的標定方法，其特征在于，所述兩個不同掃描方向的掃描視頻的背景為黑色，且其規律圖形條紋沿兩個不同方向進行掃描。

7.如權利要求6所述的多光譜采集系統的標定方法，其特征在于，所述兩個不同掃描方向上的掃描視頻包括：

第一掃描視頻，所述第一掃描視頻的背景為黑色，圖案為白色條狀豎線，且所述第一掃描視頻的條紋隨時間從左向右移動；

第二掃描視頻，所述第二掃描視頻的背景為黑色，圖案為白色條狀橫線的視頻，且所述第二掃描視頻的條紋隨時間從上向下移動。

8.如權利要求1所述的多光譜采集系統的標定方法，其特征在于，所述標定視頻演示裝置為液晶顯示器或投影儀。

9.如權利要求1所述的多光譜采集系統的標定方法，其特征在于，所述完成所述采樣點的空間位置標定，還進一步包括：

對其中一路多光譜采樣視頻進行分析，找出采樣點被照亮的時間段，并將所述時間段作為所述采樣點的對準時刻，并根據掃描視頻的特征，獲取相應時刻下另一路RGB圖像上的對應點，并將所述對應點作為所述采樣點的對應點，以完成所述采樣點的空間位置標定。

10.一種多光譜采集系統的標定系統，其特征在于，包括：

雙路多光譜采集模塊，所述雙路多光譜采集模塊用于采集雙路多光譜視頻圖像，且其中一路采集模塊對場景的光譜圖像進行采樣并采集，以獲得采樣點的光譜信息，另一路采集模塊采集獲得場景的RGB圖像；

標定視頻演示模塊，所述標定視頻演示模塊用于提供標準視頻場景，或提供標準光源下的特定場景；

計算標定模塊，所述計算標定模塊用于根據采集到的雙路多光譜數據，對兩路的多光譜圖像進行計算，從而對所述多光譜采集系統進行光譜和空間位置標定。