[发明专利]快速多光谱光场成像方法和系统

权利要求书

1.一种生成高分辨率多光谱光场的方法，其特征在于，所述方法包括：

以单次曝光拍摄多视角光谱图像，其中，所述多视角光谱图像包括多幅子视角图像，每幅所述子视角图像均摄于不同视角和不同光谱范围；

对各所述子视角图像进行对齐和变形，以获得低分辨率多光谱光场；

获得高分辨率信号集和低分辨率信号集；

根据所述低分辨率多光谱光场和所述低分辨率信号集，获得稀疏表示形式；以及

利用所述稀疏表示形式和所述高分辨率信号集，生成高分辨率多光谱光场。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述高分辨率信号集和所述低分辨率信号集进行共同训练。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括通过鲁棒选择性归一化互相关，获得各所述子视角图像之间的像素对应关系。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括通过离焦推断深度技术，估算各所述子视角图像的景深差异。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，各所述子视角图像通过视差图进行变形。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

通过分析反射几何形状并将每一像素重新投影至一虚拟焦平面，对所述多视角光谱图像中的视角失真进行校正。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低分辨率多光谱光场包含9条谱带。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高分辨率多光谱光场的分辨率不超过5nm。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

使用数码相机和多个光谱编码的反射折射镜拍摄所述多视角光谱图像。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，每一所述反射折射镜均涂有不同的光谱反射涂层。

11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述反射折射镜形成3×3阵列。

12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，每一所述反射折射镜均具有球面。

13.一种通过拍摄图像而生成高分辨率多光谱光场的快速全光成像系统，其特征在于，所述系统包括：

多个光谱编码的反射折射镜，其中，每一所述反射折射镜均涂有不同的光谱反射涂层；

一数码相机，用于拍摄多视角光谱图像，其中，所述多视角光谱图像包括多幅子视角图像，每幅所述子视角图像均摄于不同视角和不同光谱范围；以及

一图像处理单元，用于通过对各所述子视角图像进行对齐和变形以获得低分辨率多光谱光场，并根据所述低分辨率多光谱光场生成高分辨率多光谱光场。

14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述图像处理单元用于：获得高分辨率信号集和低分辨率信号集；根据所述低分辨率多光谱光场和所述低分辨率信号集获得稀疏表示形式；并利用所述稀疏表示形式和所述高分辨率信号集，生成所述高分辨率多光谱光场。

15.如权利要求13所述的系统，其特征在于，对所述高分辨率信号集和所述低分辨率信号集进行共同训练。

16.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述图像处理单元用于通过鲁棒选择性归一化互相关，获得各所述子视角图像之间的像素对应关系。

17.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述图像处理单元用于通过离焦推断深度技术，估算各所述子视角图像的景深差异。