[發(fā)明專利]一種用于陣列傳感器的二維卷積降噪方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011136323.5
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112307424A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設計）人: 于永愛;姚志湘;粟暉;陳娟;方鳳
• 申請（專利權）人: 上海如海光電科技有限公司
• 主分類號: G06F17/15
• 分類號: G06F17/15;G06F17/16;G01J3/28
• 代理公司: 北京君泊知識產權代理有限公司 11496
• 代理人: 王程遠

1.一種用于陣列傳感器的二維卷積降噪方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，數(shù)據(jù)采集：

獲取陣列傳感器的響應值，所述響應值包括反映光譜波長或波數(shù)的數(shù)據(jù)h和波長所對應的光譜響應值g；以反映光譜波長或波數(shù)的數(shù)據(jù)h的方向為橫向，以波長所對應的光譜響應值g的方向為縱向，得到尺寸為g×h的面陣數(shù)據(jù)矩陣，即矩陣A；所述陣列傳感器包括線陣列傳感器和面陣列傳感器；

步驟2，構造二維的卷積矩陣：

分別選擇所述橫向的橫向濾波向量HB和所述縱向的縱向濾波向量ZB，將所述橫向濾波向量HB和縱向濾波向量ZB相乘，得到卷積矩陣B；

步驟3，卷積計算：

根據(jù)步驟1得到的矩陣A，將矩陣A擴展處理為矩陣AE，然后計算矩陣AE和步驟2得到的矩陣B的二維卷積，得到矩陣C；所述矩陣C的計算公式為：C＝conv2(AE，B)；

步驟4，數(shù)據(jù)輸出：

將矩陣C的橫向和縱向進行切除處理保留余下的g×h個元素，作為降噪處理結果。

2.如權利要求1所述的一種用于陣列傳感器的二維卷積降噪方法，其特征在于，步驟3中所述矩陣AE是將矩陣A的面陣數(shù)據(jù)在縱向上重復排列三次得到的，所述AE＝[A’ A’A’]’。

3.如權利要求2所述的一種用于陣列傳感器的二維卷積降噪方法，其特征在于，步驟2中所述橫向濾波向量HB是通過SG濾波函數(shù)或逆傅里葉卷積函數(shù)生成得到的。

4.如權利要求2所述的一種用于陣列傳感器的二維卷積降噪方法，其特征在于，步驟1中，當所述陣列傳感器為線陣列傳感器時，所述矩陣A是由h個波長以及連續(xù)采集的h個波長響應值的g次重復測量累積構成的；當所述陣列傳感器為面陣列傳感器時，所述矩陣A是由h個波長及對應h個波長下的g個響應值構成的。

5.如權利要求2所述的一種用于陣列傳感器的二維卷積降噪方法，其特征在于，所述矩陣B為由n個元素的HB與m個元素的ZB構成的有n×m個元素的矩陣。

6.如權利要求5所述的一種用于陣列傳感器的二維卷積降噪方法，其特征在于，所述矩陣C是將矩陣A中的j行k列與矩陣B的p行q列元素相乘得到的值進行累加得到的，所述矩陣C的具體計算公式為：

C(j，k)＝∑_p∑_qB(p，q)A(j-p+1，k-q+1)；

其中：

j表示矩陣A中的行元素；k表示矩陣A中列元素；p表示矩陣B中的行元素；q表示矩陣B中列元素。

7.如權利要求6所述的一種用于陣列傳感器的二維卷積降噪方法，其特征在于，所述切除處理是將矩陣C的橫向前后的(n-1)/2列，和縱向的[(n-1)/2+g]行切除，保留余下的g×h個元素，作為降噪處理結果輸出。

8.如權利要求2所述的一種用于陣列傳感器的二維卷積降噪方法，其特征在于，步驟4中將g行數(shù)據(jù)平均，即得到含有h個元素的一個光譜序列作為輸出結果。

9.如權利要求5所述的一種用于陣列傳感器的二維卷積降噪方法，其特征在于，n和m均取奇數(shù)。