[发明专利]一种基于稀疏表示的光传输成分分析方法

权利要求书

1.一种基于稀疏表示的光传输成分分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：提取光传输基本构成模式的先验知识；

S2：基于光速相机的光线飞行时间采集能力，构建表示光传输作用的基；

S3：在考虑光速相机时空域采集精度的情况下，建立具有稀疏约束的成像模型方程以求解光传输的基本构成模式，从而用于场景分析与理解。

2.如权利要求1所述的基于稀疏表示的光传输成分分析方法，其特征在于，所述光传输包括反射作用与亚表面散射作用，所述光传输的理想时域-辐射度函数包括反射作用函数与亚表面散射作用函数，所述反射作用函数为发生于时刻t0的冲击函数：

f1＝delta(t-t0)，

所述亚表面散射作用函数为起始于时刻t0的指数衰减函数：

f2={exp(alpha×(t-t0))t≥t00t<t0]]>

其中，alpha为衰减系数。

3.如权利要求1或2所述的基于稀疏表示的光传输成分分析方法，其特征在于，针对理想时域-辐射度函数，通过调整反射作用的作用时刻t0，亚表面散射作用的起始作用时刻t0及衰减速度alpha来构建表示光传输作用的基。

4.如权利要求2或3所述的基于稀疏表示的光传输成分分析方法，其特征在于，通过调整时刻t0和衰减速度alpha的设置，得到不同的理想时域-辐射度函数，构建光速相机采集范围内基本光传输模式组成的表示光传输作用的基矩阵，所述矩阵的每一列是一个理想时域-辐射度函数。

5.如权利要求1所述的基于稀疏表示的光传输成分分析方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述光速相机采集精度模型为：实际采集的时域-辐射度函数为理想时域-辐射度函数与模糊核的卷积。

6.如权利要求5所述的基于稀疏表示的光传输成分分析方法，其特征在于，所述模糊核为时域上的高斯函数，其中心位于t0时刻，函数宽度由光速相机的采集参数决定。

7.如权利要求1所述的基于稀疏表示的光传输成分分析方法，其特征在于，所述具有稀疏约束的成像模型方程为：

A(conv)K*x＝b，

其中，K为光速相机采集精度模型，

A为表示光传输作用的基，

x为光传输基本构成模式的函数的表征向量，其具有稀疏特性，

b为光速相机采集到的时域-辐射度值。

8.如权利要求7所述的基于稀疏表示的光传输成分分析方法，其特征在于，利用稀疏约束和spgll算法求解所述成像模型方程，得到光传输的基本构成模式的函数的表征向量x。

9.如权利要求1所述的基于稀疏表示的光传输成分分析方法，其特征在于，所述用于场景分析与理解包括深度边缘与阴影边缘的检测应用。

10.如权利要求9所述的基于稀疏表示的光传输成分分析方法，其特征在于，所述深度边缘与阴影边缘的检测区分方法为：所述深度边缘的边缘两侧的作用时间t0具有明显区别；所述阴影边缘的边缘两侧的t0区别很小，而时域-辐射值函数的幅值相差很大。