[發(fā)明專利]一種光譜成像對(duì)齊校準(zhǔn)處理方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211646774.2
• 申請(qǐng)日: 2022-12-22
• 公開（公告）號(hào): CN115810035A
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李江漫;方鵬程;馮超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 優(yōu)尼科（青島）微電子有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/33
• 分類號(hào): G06T7/33;G06T5/00;G06F17/16;G01J3/28
• 代理公司: 青島鼎丞智佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37277
• 代理人: 王劍偉

1.一種光譜成像對(duì)齊校準(zhǔn)處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，讀取光譜圖像的原始強(qiáng)度圖像數(shù)據(jù)，判斷是否需要進(jìn)行對(duì)齊操作，若需要進(jìn)行對(duì)齊操作則進(jìn)入步驟2；所述原始強(qiáng)度圖像數(shù)據(jù)為一個(gè)高×寬×通道數(shù)的三維光譜立方體數(shù)據(jù)；

步驟2，對(duì)原始圖像每一個(gè)通道的圖像做n×n步長為n的池化操作，獲取降低尺寸后的圖像數(shù)據(jù)；

步驟3，選擇任意一個(gè)通道的圖像作為基準(zhǔn)圖像，在后續(xù)步驟中，所有其他通道的圖像都要與之對(duì)齊；

步驟4，選擇透視變換模型作為估算的運(yùn)動(dòng)模型，設(shè)置迭代條件，求解出最終變換模型中的參數(shù)，從而得到最終透視變換模型；

步驟5，將步驟4中得到的變換模型應(yīng)用于基準(zhǔn)通道以外的所有其他通道的圖像，生成新的對(duì)齊之后的圖像；

步驟6，對(duì)所有通道的圖像做n×n還原的反池化操作；；首先還原成圖像原來的大小，然后將池化結(jié)果中的每個(gè)值都填入其對(duì)應(yīng)原始數(shù)據(jù)區(qū)域中相應(yīng)位置，得到對(duì)齊后的光譜圖像。

2.如權(quán)利要求1所述的一種光譜成像對(duì)齊校準(zhǔn)處理方法，其特征在于：所述步驟1中判斷是否需要進(jìn)行對(duì)齊操作的具體方法為：

任選兩個(gè)通道的圖像數(shù)據(jù)，使用皮爾遜積矩相關(guān)系數(shù)計(jì)算兩個(gè)通道圖像之間的平均相關(guān)系數(shù)，若系數(shù)小于初設(shè)的某個(gè)閾值，則判斷為需要進(jìn)行對(duì)齊操作；兩個(gè)變量之間的皮爾遜相關(guān)系數(shù)定義為兩個(gè)變量之間的協(xié)方差和標(biāo)準(zhǔn)差的商：

對(duì)于光譜圖像來說，X為某一通道的圖像強(qiáng)度二維矩陣，Y為另一通道的圖像強(qiáng)度二維矩陣，E表示期望，μX表示圖像X的平均值，μY表示圖像Y的平均值,σX和σY分別表示X和Y的標(biāo)準(zhǔn)差。

3.如權(quán)利要求1所述的一種光譜成像對(duì)齊校準(zhǔn)處理方法，其特征在于：所述步驟2中對(duì)原始圖像每一個(gè)通道的圖像做n×n的池化操作，具體為對(duì)原始圖像每一個(gè)波段做2×2的池化，即在原始圖像上以2×2窗口的形式以步長為2進(jìn)行滑動(dòng)，操作結(jié)果取窗口內(nèi)的平均值或最大值。

4.如權(quán)利要求1所述的一種光譜成像對(duì)齊校準(zhǔn)處理方法，其特征在于，所述步驟4的具體過程為：首先定義一個(gè)終止條件，即設(shè)置最大迭代次數(shù)為k；然后隨機(jī)初始化變換模型參數(shù)，根據(jù)選擇的基準(zhǔn)通道圖像和透視變換模型，計(jì)算所有其他通道的圖像與基準(zhǔn)圖像的相似性測(cè)度，所述相似性測(cè)度采用皮爾遜相關(guān)系數(shù)，根據(jù)相似度確定參數(shù)可能變化的范圍，在搜索空間中按照相似度最大的優(yōu)化準(zhǔn)則進(jìn)行迭代搜索；最終隨著迭代次數(shù)的增加，所有相似度都會(huì)接近最大值，并不再發(fā)生變化，當(dāng)循環(huán)次數(shù)達(dá)到設(shè)置的最大值k，會(huì)結(jié)束迭代，從而求解出最終變換模型中的參數(shù)。

5.如權(quán)利要求4所述的一種光譜成像對(duì)齊校準(zhǔn)處理方法，其特征在于：所述在搜索空間中按照相似度最大的優(yōu)化準(zhǔn)則進(jìn)行迭代搜索，其搜索方法采用網(wǎng)格搜索，作為一種調(diào)參手段，在所有候選的參數(shù)選擇中，通過循環(huán)遍歷，嘗試每一種可能性，相似度最大即表現(xiàn)最好的參數(shù)就是最終的結(jié)果。

6.一種光譜成像對(duì)齊校準(zhǔn)處理設(shè)備，其特征在于：所述設(shè)備包括至少一個(gè)處理器和至少一個(gè)存儲(chǔ)器；所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序；所述處理器執(zhí)行所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的執(zhí)行程序時(shí)，可以使處理器執(zhí)行如權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述的光譜成像對(duì)齊校準(zhǔn)處理方法。

7.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于：所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序，所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序被處理器執(zhí)行時(shí)，可以使處理器執(zhí)行如權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述的光譜成像對(duì)齊校準(zhǔn)處理方法。