基于空間光調制器的高光譜成像系統(tǒng)的研究.pdf

1、20世紀80年代，多光譜成像技術興起，得到世界各國的重視和廣泛研究，多光譜圖像能夠分析圖像各個光譜波段的豐富信息，而且逐漸發(fā)展為研究各個光譜波段之間的連續(xù)性和相關性，即高光譜成像技術。高光譜成像技術提取圖像每個像元的精細光譜，使人們更好的認識事物，經(jīng)過深入的研究和發(fā)展廣泛的應用在軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)各個領域。
　　光譜成像系統(tǒng)解決了普通相機難于獲取光譜信息的難題，光譜成像系統(tǒng)的研究歷經(jīng)幾十載，但由于對光譜分辨率的精度及光譜信噪比的要求

2、日漸提高，系統(tǒng)在元件成本、光學性能、數(shù)據(jù)存儲容量、降低冗余度等方面的難度也不斷提高。本文首先圍繞一種基于棱鏡掩膜式的高光譜視頻成像系統(tǒng)展開研究，該系統(tǒng)由兩路光路組成，一路直接捕獲場景經(jīng)過下采樣后的光譜數(shù)據(jù)，一路捕獲場景完整的彩色空間信息。系統(tǒng)光譜分辨率、光通量及空間分辨率是研究高光譜成像系統(tǒng)性能的重要指標，在此基礎上提出符合該系統(tǒng)的光譜信噪比理論模型，并通過實驗分析增加光通量能夠提高系統(tǒng)光譜信噪比。
　　由于該系統(tǒng)采用固定采樣點的

3、掩膜板進行采樣，限制了其在自適應采樣、降低數(shù)據(jù)量等方面的研究與應用。本文在已有的多光譜視頻成像系統(tǒng)上，引進空間光調制器（SLM），即基于SLM的高光譜成像系統(tǒng)，針對場景的不同特點，對其進行采樣。本文提出紋理自適應采樣方法，在不影響光譜數(shù)據(jù)重建準確率的情況下，減少相機拍攝得到的數(shù)據(jù)量，并通過實驗分析方法的可行性。
　　最后通過搭建基于空間光調制器的光譜視頻成像系統(tǒng)，對其進行簡單的介紹，并針對該系統(tǒng)建立數(shù)學模型，將壓縮感知理論引進該系