[發明專利]濾色器選取方法、裝置以及電子設備

在審

• 申請號: 202111344418.0
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114241068A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 李遂賢
• 申請（專利權）人: 濱州學院
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00;G06T15/50
• 代理公司: 北京恒博知識產權代理有限公司 11528
• 代理人: 張曉芳

本申請實施例公開了一種濾色器選取方法、裝置以及電子設備，涉及多光譜成像的圖像技術領域，本申請通過改變高斯型窄帶濾色片透過率曲線中的中心波長和光譜帶寬，得到大量的高斯型窄帶濾色片，再對這些大量的高斯型窄帶濾色片進行優化選擇得到少量的高斯型窄帶濾色片，減小了選取高斯型窄帶濾色片所需的計算量，再從少量的高斯型窄帶濾色片中選取高性能的濾色片組合成最優濾色器，可以簡化最優濾色器的選取過程，可以提高最優濾色器的計算效率，還可以使得最優濾色器同時具備光譜重建、顏色重現等多方面的高性能表現。

技術領域

本申請涉及多光譜成像的圖像技術領域，尤其涉及一種濾色器選取方法、裝置以及電子設備。

背景技術

對典型的多光譜成像系統而言，窄帶濾色器的設計目標通常有兩類，其一為多光譜物質識別，旨在測量被探測物質的特征波長對應的光譜響應；其二為多光譜彩色成像，旨在獲取和重建整個可見光范圍內成像目標的光譜信息，以達到不同光照下顏色重現時，消除傳統彩色成像技術條件下普遍存在的同色異譜的目的。由于人眼在可見光譜段的光譜分辨力有限的特點，可以認為自然場景物體表面反射率時光滑的，從而，自然場景的高維光譜就可被少數幾個光譜通道的光譜圖像簡單表達。多光譜彩色成像，就是從可見光范圍內少數幾個光譜通道的場景圖像重建出成像場景的高維光譜來，然而，數學上這個過程卻是個病態的。消除多光譜彩色成像中數學病態現象的方法，稱為光譜靈敏度優化。通過在大量透過率不同的濾色片集合中選取濾色片是光譜靈敏度優化的一種常見方法，目前為止，對在多光譜彩色成像領域，寬帶濾色片選擇較為成熟，窄帶濾色片的選取方法較少。

發明內容

本申請實施例提供了一種濾色器選取方法、裝置以及電子設備，可以簡化最優濾色器的選取過程，提高最優濾色器的計算效率。所述技術方案如下：

第一方面，本申請實施例提供了一種濾色器選取方法，所述方法包括：

獲取各高斯型濾色片分別對應的光譜透過率向量，并從各所述光譜透過率向量中選取目標數量的光譜透過率向量子集，每個光譜透過率向量子集包括至少一個通道的光譜透過率向量，所述每個光譜透過率向量子集對應的高斯型濾色片構成每個初始濾色器；

基于所述目標數量的光譜透過率向量子集和多光譜相機響應函數，計算各成像目標在每個初始濾色器下的多光譜相機響應向量；

基于所述各成像目標在每個初始濾色器下的多光譜相機響應向量，計算所述各成像目標在每個初始濾色器下的重構反射率向量；

獲取各所述成像目標對應的測量反射率向量，計算各所述重構反射率向量和各所述測量反射率向量在各預設誤差參數下對應的誤差值；

基于各所述誤差值，對所述每個初始濾色器進行評分，將評分最高的初始濾色器作為目標濾色器。

第二方面，本申請實施例提供了一種濾色器選取裝置，所述裝置包括：

第一獲取模塊，用于獲取各高斯型濾色片分別對應的光譜透過率向量，并從各所述光譜透過率向量中選取目標數量的光譜透過率向量子集，每個光譜透過率向量子集包括至少一個通道的光譜透過率向量，所述每個光譜透過率向量子集對應的高斯型濾色片構成每個初始濾色器；

第二計算模塊，用于基于所述目標數量的光譜透過率向量子集和多光譜相機響應函數，計算各成像目標在每個初始濾色器下的多光譜相機響應向量；

第三計算模塊，用于基于所述各成像目標在每個初始濾色器下的多光譜相機響應向量，計算所述各成像目標在每個初始濾色器下的重構反射率向量；

第四計算模塊，用于獲取各所述成像目標對應的測量反射率向量，計算各所述重構反射率向量和各所述測量反射率向量在各預設誤差參數下對應的誤差值；

第五計算模塊，用于基于各所述誤差值，對所述每個初始濾色器進行評分，將評分最高的初始濾色器作為目標濾色器。

第三方面，本申請實施例提供了一種電子設備，可包括：存儲器和處理器；其中，所述存儲器存儲有計算機程序，所述計算機程序適于由所述存儲器加載并執行上述的方法步驟。