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专利号: 2022110873738
申请人: 辽宁大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于压缩感知的光谱超分辨单像素成像系统,其特征在于:包括宽谱光源(1),由宽谱光源(1)射出方向,依次设有目标(3)、成像透镜(4)、空间光调制器件(5)、汇聚透镜(6)、光谱仪(11);所述的空间光调制器件(5)上的Hadamard散斑与光谱仪(11)中处理后的信号传输至计算机(10)中进行关联计算成像;

其中,在计算机端利用MATLAB运算程序,应用压缩感知关联算法分别对经过分光器的数个不同光谱波长信号和基底图案进行图像重构,经过数次实验分别能够得到数个相应光谱波长的重构图;

应用小波多分辨分解融合算法系统,利用MATLAB运算程序,对数个相应光谱波长的重构图进行小波变换,对各分解层分别进行融合处理,得到融合后的小波金字塔,最后对小波金字塔进行小波重构得到目标物体的重构图;

引入压缩感知算法TVAL3,基于全变分正则化的重建算法,在相同条件下在成像系统中依次更换中心波长的干涉滤光片,利用不同光谱分别重构出目标物体每一条缝的灰度图,应用小波多分辨分解融合算法系统,是对图像的低频和高频分别做特别的处理封装,得到融合后的重构图。

2.根据权利要求1所述的一种基于压缩感知的光谱超分辨单像素成像系统,其特征在于:所述的宽谱光源(1)为太阳光、宽谱激光、白炽灯光源、LED光源、卤素灯光源、红外或紫外光源。

3.根据权利要求1所述的一种基于压缩感知的光谱超分辨单像素成像系统,其特征在于:所述的目标(3)为相邻两条颜色不同的单缝或是其他彩色物体。

4.根据权利要求1所述的一种基于压缩感知的光谱超分辨单像素成像系统,其特征在于:所述的成像透镜(4)为凸透镜、凹面镜、望远镜、显微镜或相机镜头。

5.根据权利要求1所述的一种基于压缩感知的光谱超分辨单像素成像系统,其特征在于:所述的空间光调制器件(5)为反射式数字微镜阵列DMD或液晶空间光调制器SLM。

6.根据权利要求1所述的一种基于压缩感知的光谱超分辨单像素成像系统,其特征在于:所述的光谱仪(11)为棱镜光谱仪、衍射光栅光谱仪或干涉光谱仪,并且内置有阵列探测器。

7.根据权利要求1所述的一种基于压缩感知的光谱超分辨单像素成像系统,其特征在于:所述的光谱仪(11)采用单点探测器(7)、光电二极管放大器(8)及采集卡(9)替代,所述的宽谱光源(1)与目标(3)之间设有分光器(2)。

8.根据权利要求7所述的一种基于压缩感知的光谱超分辨单像素成像系统,其特征在于:所述的单点探测器(7)为高灵敏度的光电偏压探测器或桶探测器。

9.根据权利要求7所述的一种基于压缩感知的光谱超分辨单像素成像系统,其特征在于:所述的空间光调制器件(5)反射发出的光信号由汇聚透镜(6)聚集到单点探测器(7)内,光电二极管放大器(8)将模拟信号去噪并放大,再由数据采集卡(9)完成模数转换和数字信号采集。

10.根据权利要求7所述的一种基于压缩感知的光谱超分辨单像素成像系统,其特征在于:所述的分光器(2)为干涉滤光片、单色仪、原子滤波器或光纤滤波器。