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专利号: 2022103719675
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种光谱成像方法,其特征在于,包括以下步骤:

获得目标场景的高光谱图像,初始化所述高光谱图像,获得待处理图像,将所述待处理图像均分成若干三维光谱块,将若干所述三维光谱块分成多个簇,求得每个簇的主成分字典;获取所述三维光谱块的若干待计算相似块,并取若干其中的最相似块,并根据所述字典,求得所述三维光谱块的加权稀疏表示系数;根据所述字典与所述加权稀疏表示系数获得图像函数,重建所述图像函数,获得目标图像函数,通过迭代更新所述字典和所述加权稀疏表示系数,使得所述目标图像函数收敛,获得最终图像函数;

其中,求得所述三维光谱块的加权稀疏表示系数,具体包括:沿所述三维光谱块的周围取若干待计算相似块,比较所述三维光谱块和每一待计算相似块的RGB三通道的像素差,根据像素差大小从若干待计算相似块中分辨出若干最相似块,根据所述字典求得每一所述最相似块的稀疏表示系数,根据所述稀疏表示系数求得所述三维光谱块的加权稀疏表示系数,加权稀疏表示系数为:;

其中, 表示加权稀疏表示系数, 表示加权系数, , ,

表示第i个三维光谱块的第j个最相似块的稀疏表示系数,Dim表示像素差,, 、 、 分别表示RGB三个通道的第i个三维光谱块的向量形式; 、 、 分别表示该三维光谱块的第m个待计算相似块的向量形式;T表示矩阵转置。

2.根据权利要求1所述的光谱成像方法,其特征在于,在初始化高光谱图像前,还包括:获得灰度图像以及灰度图像的灰度矩阵;获得RGB图像以及RGB图像的RGB矩阵,联合灰度图像和RGB图像获得高光谱图像。

3.根据权利要求2所述的光谱成像方法,其特征在于,所述初始化高光谱图像,具体包括:将所述高光谱图像与所述高光谱图像的矩阵的转置矩阵相乘。

4.根据权利要求1所述的光谱成像方法,其特征在于,通过迭代更新所述字典和所述加权稀疏表示系数,其中,每迭代10‑25次更新一次所述字典和所述加权稀疏表示系数。

5.根据权利要求1所述的光谱成像方法,其特征在于,将若干所述三维光谱块分成多个簇,求得每个簇的字典,具体包括:将若干所述三维光谱块利用K均值聚类算法分成多个簇,对每个簇进行主成分分析,求得每个簇的字典。

6.一种光谱成像系统,其特征在于,包括:

图像处理单元,用于获得目标场景的高光谱图像,初始化高光谱图像,获得待处理图像;

图像分割单元,用于将所述待处理图像均分成若干三维光谱块,并获取所述三维光谱块的若干待计算相似块;

计算单元,用于将若干所述三维光谱块分成多个簇,求得每个簇的字典,从待计算相似块中获取其中的最相似块,并根据所述字典,求得所述三维光谱块的加权稀疏表示系数;

重建单元,用于根据所述字典与所述加权稀疏表示系数获得图像函数,重建所述图像函数,获得目标图像函数;

迭代单元,通过迭代更新所述字典和所述加权稀疏表示系数,使得所述目标图像函数收敛,获得最终图像函数;

其中,求得所述三维光谱块的加权稀疏表示系数,具体包括:沿所述三维光谱块的周围取若干待计算相似块,比较所述三维光谱块和每一待计算相似块的RGB三通道的像素差,根据像素差大小从若干待计算相似块中分辨出若干最相似块,根据所述字典求得每一所述最相似块的稀疏表示系数,根据所述稀疏表示系数求得所述三维光谱块的加权稀疏表示系数,加权稀疏表示系数为:;

其中, 表示加权稀疏表示系数, 表示加权系数, , ,

表示第i个三维光谱块的第j个最相似块的稀疏表示系数,Dim表示像素差,, 、 、 分别表示RGB三个通道的第i个三维光谱块的向量形式; 、 、 分别表示该三维光谱块的第m个待计算相似块的向量形式;T表示矩阵转置。