[發明專利]一種雙向光譜光傳輸采集探測方法

有效

• 申請號: 201610094723.1
• 申請日: 2016-02-19
• 公開（公告）號: CN105737981B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 戴瓊海;林星
• 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

1.一種雙向光譜光傳輸采集探測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：固定視角向目標場景投射空變的光照且固定采集視角設定雙向光譜反射場函數R，其中，雙向光譜反射場函數R＝R(x_i,λ_i；x_o,λ_o)，x_i＝(x_i,y_i)為投影平面的空間坐標，x_o＝(x_o,y_o)為成像平面的空間坐標，λ_i為入射光場的光譜、λ_o為出射光場的光譜；

S2：根據雙向光譜反射場函數R得到出射光場重光照方程L_out(x_o,λ_o)，其中，L_out(x_o,λ_o)＝∫_Ω∫_ΓR(x_i,λ_i；x_o,λ_o)L_in(x_i,λ_i)dμ₁(x_i)dμ₂(λ_i)，Ω和Γ分別為幾何和光譜空間，μ₁,μ₂分別為空間Ω,Γ上的度量；

S3：對出射光場重光照方程L_out(x_o,λ_o)進行離散化得到雙向光譜光傳輸采集方程I＝TL，其中，I表示采集到的三維多光譜圖像，T表示六維的雙向光譜光傳輸矩陣，L表示三維的場景多光譜入射光照；

S4：設定雙向光譜光傳輸矩陣(N×M)由四維空間光傳輸(Q×P)和二維光譜光傳輸(V×U)構成，其中，Q和P均代表二維空間緯度，V和U均代表一維空間維度；

S5：令p,q表示光照和圖像像素的空間維度下標，u,v表示光照和圖像像素的光譜維度下標，m,n表示雙向光譜光傳輸中的元素下標，則有m＝(p-1)U+u,n＝(q-1)V+v,M＝PU,N＝QV，采集到的圖像像素可以表示為I_n＝∑_mT_nmL_m；

S6：將所述雙向光譜光傳輸矩陣分解為空間光傳輸矩陣和光譜光傳輸矩陣的張量積，使用全光譜由粗到細確定所述目標場景像素的采集順序；

S7：在第一空間分辨率的級別上，采集完備的第一光譜光傳輸其中B_k為基矩陣；

S8：對第一光譜光傳輸進行稀疏重建，以恢復完備的第二光譜光傳輸T_pq＝∑_kκ_kB_k；

S9：根據所述雙向光譜光傳輸采集方程得到探測矩陣Ψ，其中Ψ＝∑_kl_k(r_k)^T，l,r分別為光照與相機的空間加光譜的三維編碼。

2.根據權利要求1所述的雙向光譜光傳輸采集探測方法，其特征在于，基矩陣B_k通過使用主成分分解或者矩陣因子化的方法訓練獲取。

3.根據權利要求1所述的雙向光譜光傳輸采集探測方法，其特征在于，在步驟S8中，稀疏重建的公式為：