[發(fā)明專利]面向光譜超分辨率重建的濾光片設(shè)計方法、濾光片及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110930163.X
• 申請日: 2021-08-13
• 公開（公告）號: CN113743001A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李樹濤;郭安靜;佃仁偉;劉海波
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06T3/40
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 譚武藝

1.一種面向光譜超分辨率重建的濾光片設(shè)計方法，其特征在于，包括采用高光譜圖像訓(xùn)練數(shù)據(jù)和濾光片響應(yīng)參數(shù)優(yōu)化模型來訓(xùn)練獲得最優(yōu)的濾光片響應(yīng)參數(shù)的步驟，所述濾光片響應(yīng)參數(shù)優(yōu)化模型包括：

濾光片響應(yīng)曲線學(xué)習(xí)層，用于基于濾光片組響應(yīng)參數(shù)模擬濾光片，并將高光譜圖像訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的高光譜圖像樣本生成對應(yīng)的多通道圖像；

高光譜圖像重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，用于從多通道圖像重構(gòu)獲得重構(gòu)后的高光譜圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向光譜超分辨率重建的濾光片設(shè)計方法，其特征在于，所述濾光片響應(yīng)曲線學(xué)習(xí)層的函數(shù)表達式為：

M=Dot(H,R)

上式中，M表示濾光片響應(yīng)曲線學(xué)習(xí)層輸出的多通道圖像，Dot表示在光譜維上的矩陣乘法，H表示輸入的w×h×l的高光譜圖像，R為濾光片的濾光片響應(yīng)參數(shù)，其中得到的多通道圖像M的尺寸為w×h×n，濾光片響應(yīng)參數(shù)R大小為的l×n，w為高光譜圖像的寬度，h為高光譜圖像的高度，l為高光譜圖像的光譜波段數(shù)，n為濾光片組的濾光片數(shù)量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向光譜超分辨率重建的濾光片設(shè)計方法，其特征在于，所述高光譜圖像重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)包括輸出卷積層和堆疊的多個迭代反投影光譜重構(gòu)模塊，所述堆疊的多個迭代反投影光譜重構(gòu)模塊中第一個迭代反投影光譜重構(gòu)模塊的輸入端與濾光片響應(yīng)曲線學(xué)習(xí)層的輸出端相連、最后一個迭代反投影光譜重構(gòu)模塊的輸出端通過輸出卷積層輸出重構(gòu)后的高光譜圖像，所述迭代反投影光譜重構(gòu)模塊包括依次相連的特征壓縮層、光譜重構(gòu)層、濾光片光譜響應(yīng)學(xué)習(xí)層、投影誤差層、誤差光譜上采樣層、微調(diào)誤差層以及特征加和層，其中濾光片光譜響應(yīng)學(xué)習(xí)層與濾光片響應(yīng)曲線學(xué)習(xí)層共享濾光片的濾光片響應(yīng)參數(shù)。