[發明專利]一種用于獲取物體的高光譜圖像的方法及裝置

在審

• 申請號: 202011215926.4
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112258560A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 任哲;郭斌;黃錦標
• 申請（專利權）人: 深圳市海譜納米光學科技有限公司
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G06T7/33;G06T3/00
• 代理公司: 廈門福貝知識產權代理事務所(普通合伙) 35235
• 代理人: 陳遠洋

1.一種用于獲取物體的高光譜圖像的方法，其特征在于，包括以下步驟:

S1：在不同的波長點下交替以兩種不同的光照分別利用高光譜相機逐幀進行高光譜拍攝，以獲得在較高光強下拍攝的高光強圖像序列和高光強拍攝時間序列以及在較低光強下拍攝的低光強圖像序列和低光強拍攝時間序列；

S2：基于高光強圖像序列，獲得在較高光強下的高光譜圖像的運動補正信息；

S3：根據所述運動補正信息對所述高光強圖像序列進行運動補正以獲得補正后的高光強圖像序列；

S4：基于高光強拍攝時間序列和低光強拍攝時間序列的時間相關性以及所述運動補正信息，針對所述低光強圖像序列獲得預測的運動補正信息，然后利用所述預測的運動補正信息對所述低光強圖像序列進行運動補正以獲得補正后的低光強圖像序列；以及

S5：利用所述補正后的高光強圖像序列和所述補正后的低光強圖像序列獲得所要的高光譜圖像。

2.根據權利要求1所述的一種用于獲取物體的高光譜圖像的方法，其特征在于，所述S1具體包括以下步驟：

S11：設置拍攝幀序列，所述拍攝幀序列包括基礎多幀序列，所述基礎多幀序列包括在多個不同波長點下的拍攝幀，并且在同一波長點下的拍攝幀至少包括在較高光強的光照和較低光強的光照下的連續兩幀拍攝；

S12：依照所述序列，逐幀進行高光譜拍攝，至所有幀拍攝完成，并記錄每一幀的高光譜拍攝圖像和拍攝時間。

3.根據權利要求2所述的一種用于獲取物體的高光譜圖像的方法，其特征在于，所述拍攝幀序列還包括引導幀，所述引導幀被添加在所述基礎多幀序列的第一幀之前和/或最后一幀之后。

4.根據權利要求3所述的一種用于獲取物體的高光譜圖像的方法，其特征在于，所述引導幀包括一個或者多個，并且在所述引導幀中的光照強度采用較高光照強度。

5.根據權利要求3所述的一種用于獲取物體的高光譜圖像的方法，其特征在于，所述引導幀的波長被設置在信噪比較高的波段。

6.根據權利要求2所述的一種用于獲取物體的高光譜圖像的方法，其特征在于，所述拍攝幀序列中每個較低光源強度的單幀前后都有較高光源強度的單幀或多幀。

7.根據權利要求1所述的一種用于獲取物體的高光譜圖像的方法，其特征在于，所述較低光源強度為0。

8.根據權利要求1所述的一種用于獲取物體的高光譜圖像的方法，其特征在于，所述運動補正信息包括相幅及被攝場景的位置和狀態隨時間變化的信息，并且通過SIFT流、深度學習或圖像配準方法獲得。

9.根據權利要求8所述的一種用于獲取物體的高光譜圖像的方法，其特征在于，所述位置和狀態隨時間變化的信息包括圖像特征點運動的矢量場、像素的位置對應關系和/或相幅整體的仿射變換矩陣。

10.根據權利要求1所述的一種用于獲取物體的高光譜圖像的方法，其特征在于，S4中的預測包括線性插值法、非線性插值法或梯度下降搜尋法。

11.根據權利要求1所述的一種用于獲取物體的高光譜圖像的方法，其特征在于，S5中補正后的高光強圖像序列扣除所述補正后的低光強圖像序列以獲得所需高光譜圖像信息。

12.一種用于獲取物體的高光譜圖像的裝置，其特征在于，包括：

高光譜相機，被設置于在不同的波長點下拍攝高光譜圖像；

計時器，用于提供時間信息；

光源系統，包括主動光源模塊和光源調制模塊，主動光源模塊用以提供拍攝所需兩種不同的光照，光源調制模塊用以接收計時器信號并對主動光源模塊發出的兩種不同光強的光進行調整；

控制系統，用于基于所述計時器控制所述高光譜相機以及光源系統以獲得在較高光強下拍攝的高光強圖像序列和高光強拍攝時間序列以及在較低光強下拍攝的低光強圖像序列和低光強拍攝時間序列。