基于空間光調(diào)制器的高光譜成像系統(tǒng)的研究.pdf

1、20世紀(jì)80年代，多光譜成像技術(shù)興起，得到世界各國(guó)的重視和廣泛研究，多光譜圖像能夠分析圖像各個(gè)光譜波段的豐富信息，而且逐漸發(fā)展為研究各個(gè)光譜波段之間的連續(xù)性和相關(guān)性，即高光譜成像技術(shù)。高光譜成像技術(shù)提取圖像每個(gè)像元的精細(xì)光譜，使人們更好的認(rèn)識(shí)事物，經(jīng)過(guò)深入的研究和發(fā)展廣泛的應(yīng)用在軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)各個(gè)領(lǐng)域。
　　光譜成像系統(tǒng)解決了普通相機(jī)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(duì)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(xué)性能、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(kāi)研究，該系統(tǒng)由兩路光路組成，一路直接捕獲場(chǎng)景經(jīng)過(guò)下采樣后的光譜數(shù)據(jù)，一路捕獲場(chǎng)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(biāo)，在此基礎(chǔ)上提出符合該系統(tǒng)的光譜信噪比理論模型，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(diǎn)的

3、掩膜板進(jìn)行采樣，限制了其在自適應(yīng)采樣、降低數(shù)據(jù)量等方面的研究與應(yīng)用。本文在已有的多光譜視頻成像系統(tǒng)上，引進(jìn)空間光調(diào)制器（SLM），即基于SLM的高光譜成像系統(tǒng)，針對(duì)場(chǎng)景的不同特點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行采樣。本文提出紋理自適應(yīng)采樣方法，在不影響光譜數(shù)據(jù)重建準(zhǔn)確率的情況下，減少相機(jī)拍攝得到的數(shù)據(jù)量，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析方法的可行性。
　　最后通過(guò)搭建基于空間光調(diào)制器的光譜視頻成像系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，并針對(duì)該系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型，將壓縮感知理論引進(jìn)該系