[發明專利]光譜圖像處理方法

有效

• 申請號: 201310625008.2
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN103679709B
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 何頌華
• 申請（專利權）人: 深圳職業技術學院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/90
• 代理公司: 深圳冠華專利事務所(普通合伙)44267
• 代理人: 劉新華

1.一種用于顏色復制的光譜圖像處理方法，其特征在于，該處理方法包括以下步驟：

通過人眼視錐響應構建加權矩陣Σ；

將該加權矩陣Σ與原始光譜圖像R相乘，得到加權后光譜圖像G，再對加權后光譜圖像G進行主成分分析，得到第一組三個特征向量A₁/A₂/A₃；

取第一組的三個特征向量A_g＝(A₁,A₂,A₃)作為六維線性模型的前三個基向量，求與這三個基向量對應的系數矩陣W_g，并用這三個基向量重構光譜，得到重構光譜圖像

通過原始光譜圖像R減去三個基向量A_g＝(A₁,A₂,A₃)重構的光譜圖像得到殘余光譜R_lost；

對殘余光譜R_lost進行主成分分析，得到第二組三個特征向量B₁/B₂/B₃；

取第二組的三個特征向量B_lost＝(B₁,B₂,B₃)，作為六維線性模型的后三個基向量，求與特征向量組B₁/B₂/B₃對應的系數矩陣W_lost；

利用這六個基向量將原始高維光譜R進行降維處理得到六維多通道圖像；

六維多通道圖像的保存；

最后將六維多通道圖像代替原始光譜圖像用于顏色復制過程；

所述加權矩陣Σ，滿足通過人眼三種視錐細胞長波L(λ)，中波M(λ)，短波S(λ)對重構光譜圖像反射率和原始光譜圖像反射率R的視錐響應總的偏差最小情況下，由人眼長波L(λ)、中波M(λ)和短波S(λ)對角化后再進行矩陣相加構成加權矩陣Σ＝L+M+S。

2.根據權利要求1所述用于顏色復制的光譜圖像處理方法，其特征在于，所述重構光譜是通過所得，W_g是由加權后光譜圖像G通過最小二乘法求得。

3.根據權利要求1所述用于顏色復制的光譜圖像處理方法，其特征在于，所述六維多通道圖像由對應系數矩陣W_g和W_lost構成，系數矩陣W_g對應于六維多通道圖像的前三個通道數據，系數矩陣W_lost對應于六維多通道圖像的后三個通道數據。

4.根據權利要求3所述用于顏色復制的光譜圖像處理方法，其特征在于，所述六維多通道圖像的系數矩陣W_lost由殘余光譜R_lost通過最小二乘法求得。

5.根據權利要求1所述用于顏色復制的光譜圖像處理方法，其特征在于，所述六維多通道圖像的保存是對系數矩陣W_g和W_lost保存。

6.根據權利要求1所述用于顏色復制的光譜圖像處理方法，其特征在于，所述六維多通道圖像在用于顏色復制時其對原始高維光譜圖像的重構光譜為前三個基向量A_g＝(A₁,A₂,A₃)重構的光譜圖像加上后三個基向量B_lost＝(B₁,B₂,B₃)重構的殘余光譜圖像

7.一種用于顏色復制的光譜圖像處理方法，其特征在于，該處理方法包括以下步驟：

通過人眼視錐響應構建加權矩陣Σ，設ε₁，ε₂，ε₃分別為人眼長波L，人眼中波M，人眼短波S三種視錐細胞對重構光譜圖像反射率和原始光譜圖像反射率R的視錐響應偏差，而ε為總的視錐響應偏差，則有：

ε＝ε₁+ε₂+ε₃(4)

上述公式中|| ||₁表示矩陣的1范數，將式(1)、(2)、(3)代入到(4)，則有：

如果重構光譜與原始光譜在總的視錐響應上具有最小的偏差ε，則可最大程度實現變光源下的顏色匹配；這里，L、M、S是視錐響應靈敏度矢量的對角陣形式，因此定義加權矩陣Σ：

Σ＝L+M+S(6)

矩陣Σ與原始光譜圖像R相乘，得到加權后光譜圖像G＝ΣR，對相乘得到的結果進行主成分分析，得到第一組三個特征向量A_g＝(A₁,A₂,A₃)；

G＝ΣR(7)

取第一組的三個特征向量作為六維線性模型的前三個基向量，并用第一組的三個特征向量A_g＝(A₁,A₂,A₃)重構光譜，得到重構光譜圖像

W_g是對應的系數矩陣，由加權后光譜圖像G通過最小二乘法求得，通過原始光譜圖像R 減去三個基向量重構的光譜圖像得到殘余光譜R_lost：

殘余光譜R_lost進行主成分分析，得到第二組三個特征向量B₁/B₂/B₃；

第二組的三個特征向量B_lost＝(B₁,B₂,B₃)，作為六維線性模型的后三個基向量，得到重構殘余光譜

將重構光譜與重構殘余光譜相加得到原始高維光譜圖像R的重構光譜圖像

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