单色散压缩编码光谱成像系统研究

作     者：唐兴佳 李立波 赵强 李洪波 胡炳樑 TANG Xing-jia LI Li-bo ZHAO Qiang LI Hong-bo HU Bing-liang

作者机构：中国科学院西安光学精密机械研究所光谱成像技术实验室陕西西安710119 西安交通大学数学与统计学院陕西西安710149 

基　　金：国家高技术研究发展计划项目(2015xxxx1002E)资助 

出 版 物：《光谱学与光谱分析》 (Spectroscopy and Spectral Analysis)

年 卷 期：2017年第37卷第9期

页      码：2919-2926页

摘      要：随着光谱成像技术向高空间分辨率、高光谱分辨率、高信噪比方向发展,传统的光谱成像系统面临着数据采集量过大的问题,同时,系统分辨率受探测器帧频与像元尺寸影响较大、大口径长焦距系统难于精密装调、系统能量受限引起信噪比提高困难。为了解决上述问题,研究了一种单色散压缩编码光谱成像系统,并针对国内压缩编码光谱成像系统工程实现与试验验证不足的问题,重点研究了该新系统的设计与实现,模板平移下的系统数学模型及多帧重构算法,并给出实际样机试验及数据处理结果。最后,根据试验情况,总结提出该新技术后续发展需重点关注的研究内容,包括编码模板误差分析,多维稀疏重构模型与算法,压缩编码光谱成像系统标定技术,重构算法/重构图谱评价技术。单色散压缩编码光谱成像系统通过编码、色散、甚至下采样,由探测器接收得到成像观测图像,然后,利用该成像数据,通过重构算法,得到目标光谱图像数据,其优点是低数据量采样、工程实现硬件要求减低、多通道高通量探测。相关研究结果表明,该系统获取的数据有效,样机设计合理,重构算法与标定方法较为准确,其得到的字母HSI目标光谱图像的空间信息清晰,光谱信息较为准确,符合钨灯光谱,其系统设计与实现具有工程可行性。

主 题 词：压缩编码 光谱成像 多帧重构 单色散 

学科分类：0810[工学-土木类] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0703[理学-化学类] 081001[081001] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2919-08

馆 藏 号：203266443...