[發明專利]一種估計窄帶多光譜相機合成光譜靈敏度的方法

有效

• 申請號: 201811594443.2
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109738067B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 徐鵬;汪杭軍
• 申請（專利權）人: 浙江農林大學暨陽學院
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種估計窄帶多光譜相機合成光譜靈敏度的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1-1)獲得標準色卡的多通道響應值和校正白板的多通道響應值其中，P和P_b均為n行q列的矩陣，其中n為標準色卡上的色塊數，q為多光譜相機通道的數量，每一行表示一個色塊對應的q個通道的響應值，每一列表示一個通道輸出的n個色塊的響應值；

(1-2)利用校正白板的多通道響應值校正標準色卡的多通道響應值；

(1-3)用分光光度計測量標準色卡中全部色塊的光譜反射比，并獲得除去色卡四周和中心重復的黑、白、灰色塊的光譜反射比R為n行m列的矩陣，其中n為標準色卡上的色塊數，m為光譜反射比的維數，每一行表示一個色塊的光譜反射比數據；

(1-4)對除去色卡四周和中心重復的黑、白、灰色塊的光譜反射比R進行奇異值分解，獲得其酉矩陣U、酉矩陣V和奇異值矩陣W；

(1-5)基于校正后的標準色卡的多通道響應值矩陣以及光譜反射比矩陣的酉矩陣和奇異值矩陣，利用帶非負限制的最小二乘法求解窄帶多光譜相機的光譜靈敏度Q；

利用校正白板的多通道響應值校正標準色卡的多通道響應值的公式為

P_c＝P./P_b

其中，為校正后的標準色卡的多通道響應值矩陣，“./”表示矩陣P和矩陣P_b中的對應元素相除。

2.根據權利要求1所述的一種估計窄帶多光譜相機合成光譜靈敏度的方法，其特征在于，步驟(1-1)的具體步驟如下：

(2-1)在環境光源下用窄帶多光譜相機拍攝標準色卡，采集標準色卡的多光譜圖像并獲得標準色卡的多通道響應值

(2-2)保持窄帶多光譜相機位置不變，將校正白板置于標準色卡處并覆蓋色卡的全部區域；

(2-3)用窄帶多光譜相機拍攝校正白板，采集校正白板的多光譜圖像并獲得校正白板的多通道響應值

3.根據權利要求1所述的一種估計窄帶多光譜相機合成光譜靈敏度的方法，其特征在于，利用帶非負限制的最小二乘法求解窄帶多光譜相機的光譜靈敏度Q的公式為

Q＝(UWV^T)⁺P_c＝(V(W^(l))^-1U^T)P_c (Q≥0)

其中即為估計的窄帶多光譜相機的合成光譜靈敏度，Q為m行q列的矩陣，每一列為一個通道的合成光譜靈敏度，l表示采用的奇異向量的個數；(UWV^T)⁺表示矩陣UWV^T的偽逆矩陣；(W^(l))^-1表示矩陣W^(l)的逆矩陣；U^T表示矩陣U的轉置矩陣；V^T表示矩陣V的轉置矩陣。

4.根據權利要求3所述的一種估計窄帶多光譜相機合成光譜靈敏度的方法，其特征在于，l的取值范圍為3到8。