随机宽谱带编码光照成像技术研究

发布时间：2024-02-24 23:38

　　光谱成像技术在使用传感器获取目标图像的同时,也能获取反映目标特点的连续、光滑的光谱曲线,是一种既能成像又能获取目标光谱曲线的“谱像合一”的技术。在诸多光谱成像技术中,使用LED主动光照和灰度相机构建的多光谱成像系统,由于其结构简单、成本低等优点,在医疗诊断、物质检测等领域得到了较好的应用。目前的基于LED主动光照的多光谱成像系统大都使用多种不同谱段的窄带LED进行多次光照,并进行相应的多次曝光成像。其中每种LED的光谱分布是一个高斯型的函数,这使得成像光谱的波段数受到LED数量的限制,造成这种方法在光谱维的信息采集能力较差。近年来出现的压缩感知理论,由于其较强的信息感知能力为成像技术带来了新的机遇,基于压缩感知理论的计算成像技术得到了快速发展,例如典型单像素相机、编码孔径快照式光谱成像仪(Coded Aperture Snapshot Spectral Imagers,CASSI)系统等。本文将压缩感知理论应用于LED主动光照的多光谱成像,提出了基于随机宽谱带编码光照的多光谱成像方法。该方法将成像过程分成两个过程,首先对成像场景进行编码混叠采样,然后再利用图像的空间、谱间的稀疏性,通过...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容
第二章 基于压缩感知的计算光谱成像系统
    2.1 压缩感知理论
    2.2 CASSI系统成像方法
        2.2.1 光谱图像介绍
        2.2.2 CASSI系统观测
        2.2.3 互补双通道CASSI观测
        2.2.4 基于全色的双通道CASSI观测
    2.3 基于MSFA的多光谱成像方法
    2.4 本章小结
第三章 基于LED光照的计算光谱成像方法
    3.1 光照模型介绍
    3.2 基于LED光照的多光谱成像
    3.3 基于压缩感知的随机宽谱带编码光照成像方法
    3.4 本章小结
第四章 基于压缩感知的随机宽谱带编码光照成像系统
    4.1 系统设计
        4.1.1 LED排列方式设计
        4.1.2 LED光谱布局设计
        4.1.3 随机光照编码
        4.1.4 观测矩阵设计
    4.2 重构方法
        4.2.1 稀疏重构算法数学模型
        4.2.2 TwIST算法
    4.3 本章小结
第五章 实验及结果分析
    5.1 仿真结果分析
        5.1.1 无噪声仿真实验
        5.1.2 有噪声仿真实验
        5.1.3 观测矩阵误差实验
    5.2 实验平台搭建及实验验证
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3909737