[发明专利]一种无人机载轻小型多光谱成像系统及其成像方法

权利要求书

1.一种基于无人机载轻小型多光谱成像系统的成像方法，其特征在于：所述无人机载轻小型多光谱成像系统包括：

图像采集模块(1)，用于采集图像信息；若干个并行的光谱图像提取模块(2)，用于提取不同波段下的图像光谱信息；与光谱图像提取模块(2)一一对应的偏振模块(3)，用于提取图像光谱信息中的偏振光谱信息；滤波模块(4)，用于生成滤波函数，通过滤波函数对偏振光谱信息进行滤波处理；滤波函数调整模块(5)，用于对滤波函数进行调整；图像合成模块(6)，用于使用经过滤波处理的偏振光谱信息合成图像；

所述基于无人机载轻小型多光谱成像系统的成像方法包括以下步骤：

A、图像采集模块(1)采集图像信息；

B、将采集到的图像信息分别送入不同的光谱图像提取模块(2)中，得到不同波段下的图像光谱信息，相邻波段下的图像光谱信息存在波段重叠部分；

C、将图像光谱信息通过偏振模块(3)提取偏振光谱信息，相邻波段下的偏振光谱信息的偏振方向相互垂直；

D、将光强最大的偏振光谱信息送入滤波模块(4)，滤波模块(4)生成滤波函数后进行滤波处理；

E、滤波函数调整模块(5)根据与步骤D中处理的偏振光谱信息相邻的偏振光谱信息对步骤D中使用的滤波函数进行调整，然后返回步骤D，直至所有偏振光谱信息均完成滤波处理；

F、图像合成模块(6)使用经过滤波处理后的偏振光谱信息合成图像；

所述步骤D中，生成滤波函数具体包括以下步骤，

D1、将偏振光谱信息和与其对应的图像光谱信息进行比对，将光强变化幅度小于设定阈值的区域标记为特征区域；

D2、对特征区域的偏振光谱信息进行拉普拉斯分解，分解出n层偏振光谱信息；

D3、选择平滑度最大的偏振光谱信息层作为基层，遍历基层，确定其噪声类型，根据噪声类型生成对应的带阻滤波器；

D4、确定其它偏振光谱信息层的最大噪声源，建立其它偏振光谱信息层与基层的关联函数，使用关联函数将每个偏振光谱信息层的最大噪声源对应的滤波算子融合入步骤D3中的带阻滤波器，生成最终的滤波函数。

2.根据权利要求1所述的无人机载轻小型多光谱成像系统的成像方法，其特征在于：步骤B中，重叠部分光谱宽度占图像光谱信息光谱宽度的10％～20％。

3.根据权利要求1所述的无人机载轻小型多光谱成像系统的成像方法，其特征在于：步骤E中，对滤波函数进行调整包括以下步骤，

E1、对步骤D中已滤波处理的偏振光谱信息中重叠部分进行遍历，确定重叠部分中残留的噪声信号，提取噪声信号的特征值，生成噪声特征集；

E2、根据噪声特征集生成对应的新滤波函数，使用原滤波函数与新滤波函数进行融合，降低仅存在于原滤波函数中的滤波算子权重值，增加同时存在于原滤波函数与新滤波函数中的滤波算子权重值，仅存在于新滤波函数中的滤波算子权重值不变，得到调整后的滤波函数。

4.根据权利要求1所述的无人机载轻小型多光谱成像系统的成像方法，其特征在于：步骤F中，图像合成包括以下步骤，

F1、选择任意一个滤波处理后的偏振光谱信息，根据重叠部分计算其与相邻偏振光谱信息的畸变函数集；重复上述计算过程，直至所有偏振光谱信息与其相邻偏振光谱信息的畸变函数集计算完毕；

F2、删除含有阶跃响应的畸变函数集所对应的偏振光谱信息，

F3、将剩余偏振光谱信息中的相同像素点进行聚类处理，取聚类后的聚类中心作为目标像素点，根据剩余偏振光谱信息中像素点与目标像素点的关联函数，使用剩余偏振光谱信息中像素点对目标像素点进行矢量拟合。