1.一种光谱计算重构方法,用以对离散光谱响应曲线进行连续化计算重构,其特征在于,所述光谱计算重构方法包括如下步骤:建立滤光轮双相机多光谱成像系统,所述滤光轮双相机多光谱成像系统包括灰度相机和RGB相机,所述RGB相机中存有积分曲线;
对RGB相机中存有的积分曲线进行验证,存有的积分曲线包括R通道积分曲线、G通道积分曲线和B通道积分曲线;
对RGB相机中存有的积分曲线进行验证包括如下子步骤:
训练阶段,将训练集中的每个积分曲线分为R通道积分曲线、G通道积分曲线和B通道积分曲线,分别对R通道积分曲线、G通道积分曲线和B通道积分曲线使用字典学习方法求解稀疏字典;
使用阶段,利用基于棱镜掩膜的PMVIS系统获取低分辨率的光谱图像,并用RGB相机拍摄相同场景的高分辨率RGB图像;根据低分辨率的光谱图像、高分辨率的RGB图像以及训练阶段中对R通道积分曲线、G通道积分曲线和B通道积分曲线求解的稀疏字典,使用稀疏编码方法求解标准积分曲线;
验证阶段,用求解出的标准积分曲线验证RGB相机中存有的积分曲线;
针对同一场景下的目标物,灰度相机采集多光谱图像,RGB相机采集RGB图像,且灰度相机与RGB相机采集范围相同;
根据多光谱图像获取离散光谱响应曲线,离散光谱响应曲线具有离散点,根据离散点、RGB图像、以及经过验证的积分曲线,计算重构出离散光谱响应曲线中未知光谱值对应的光谱响应值;
计算重构出离散光谱响应曲线中未知光谱值对应的光谱响应值包括如下子步骤:
根据如下公式计算变换矩阵:
其中,X为变换矩阵,x、y、z、为变换矩阵中的元素,r1、r2…ra为每个光谱图像所对应的波长在经过验证的积分曲线中R通道积分曲线的对应值;g1、g2…ga为每个光谱图像所对应的波长在经过验证的积分曲线中G通道积分曲线的对应值;b1、b2…ba为每个光谱图像所对应的波长在经过验证的积分曲线中B通道积分曲线的对应值;
根据如下公式计算存有的积分曲线中R通道积分曲线、G通道积分曲线和B通道积分曲线的积分区间:其中,R为RGB图像在(i,j)区域内的通道值,0‑R1纳米范围为存有的积分曲线中R通道积分曲线的积分区间, 为存有的积分曲线中的R通道积分曲线;G为RGB图像在(i,j)区域内的通道值,0‑G1纳米范围为存有的积分曲线中G通道积分曲线的积分区间,为存有的积分曲线中的G通道积分曲线;B为RGB图像在(i,j)区域内的通道值,0‑B1纳米范围为存有的积分曲线中B通道积分曲线的积分区间, 为存有的积分曲线中的B通道积分曲线;
取存有的积分曲线中R通道积分曲线在0‑R1纳米范围内的曲线 存有的积分曲线中G通道积分曲线在0‑G1纳米范围内的曲线 存有的积分曲线中B通道积分曲线在0‑B1纳米范围内的曲线 根据如下公式计算重构出离散光谱响应曲线中未知光谱值对应的光谱响应值:其中, 为离散光谱响应曲线中未知光谱值对应的光谱响应值。
2.根据权利要求1所述的光谱计算重构方法,其特征在于,滤光轮双相机多光谱成像系统还包括滤光轮、分光镜以及若干滤光片,若干滤光片安装于所述滤光轮,所述滤光轮固定于所述灰度相机与目标物之间,所述分光镜固定于所述滤光轮与所述目标物之间,所述分光镜所在平面与所述滤光片所在平面具有40至50度夹角,光线摄入所述RGB相机的路径与光线摄入所述灰度相机的路径具有85至95度的夹角;
所述滤光轮旋转,切换位于所述灰度相机的镜头前的滤光片,位于所述灰度相机的镜头前的滤光片始终正对所述灰度相机的镜头。
3.根据权利要求2所述的光谱计算重构方法,其特征在于,采集多光谱图像时,滤光轮每切换一次位于所述灰度相机的镜头前的滤光片,所述灰度相机采集一个波段的光谱图像;多光谱图像与RGB图像的分辨率相同。
4.根据权利要求3所述的光谱计算重构方法,其特征在于,根据多光谱图像获取离散光谱响应曲线包括如下子步骤:选取每张图像的(i,j)区域,其中,i∈[1,M],j∈[1,N],M为分辨率的水平像素范围,N为分辨率的竖直像素范围;
计算离散光谱响应曲线,离散光谱响应曲线由n个离散点(wa,rea)组成,n为滤光片的数量,w为每个光谱图像对应的波长,re为每个波长对应的光谱响应值,a为光谱图像的序号,离散点与一个波段的光谱图像的(i,j)区域相对应。
5.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述的方法。
6.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的方法。