[发明专利]基于稀疏先验的单像素探测器光谱反射率重构方法

权利要求书

1.一种基于稀疏先验的单像素探测器光谱反射率重构方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

1)对训练样本集的处理：对于面阵物体的光谱反射率的获取，采用CCD阵列采集调制后的物体的光谱反射率的能量值，CCD每个像素作为单像素探测器对物体的相应位置进行光能量值的测量,进而获取面阵物体的多光谱反射率，并利用下面的公式(1)对所获取的反射率光谱进行主成分分析，从而得到训练样本集的J个基函数向量，即对于训练样本，其训练样本集所有的光谱反射率R及对应的单像素探测器采集到的能量值u均为已知，为MATLAB软件的输入值，通过MATLAB软件求得基函数向量B、基函数向量系数a及测量矩阵M的特定系数

R=Σj=1Jajbj---(1)]]>

展开后R＝Ba＝[b₁,b₂,...,b_J][a₁,a₂,...,a_J]^T

其中测量矩阵

2)对单个多光谱测试色块的处理：使用已知光谱功率分布的照明光源照明物体，对物体的光谱反射率信息进行调制，通过单像素探测器进行单个多光谱测试色块光谱能量的采集，得到能量值U；

3)对单个多光谱测试色块的反射率光谱重建：在步骤1)训练样本集的求解过程中，基函数向量B、基函数向量系数a以及测量矩阵的特定系数都已知，通过步骤2)所得到的对单个多光谱测试色块光谱能量U采集，重构测试样本的反射率过程为：先通过公式(3)求解出检验样本的基函数向量系数(A₁,A₂,...A_J)，然后再通过公式(4)重构光谱反射率r，

r＝BA＝[b₁,b₂,...,b_J][A₁,A₂,...,A_J]^T (4)。

2.根据权利要求1所述基于稀疏先验的单像素探测器光谱反射率重构方法，其特征在于，所述步骤3)中的具体重构过程如下：

U＝M^Tr＝M^TBA对于特定的测量矩阵M，进行基于主成分正交基的稀疏分解；

则：

b_J通过主成分分析法获得，B中的前三个主成份[b₁,b₂,b₃]贡献率＞95％，选取主成分作为稀疏基，鉴于主成分基向量的正交特性，上式(5)表示为：

由此构造特定的可以求解出(A₁,A₂,…A_J)，进而重构出光谱反射率。