[发明专利]一种光谱计算重构方法、计算机设备及可读存储介质

权利要求书

1.一种光谱计算重构方法，用以对离散光谱响应曲线进行连续化计算重构，其特征在于，所述光谱计算重构方法包括如下步骤：

建立滤光轮双相机多光谱成像系统，所述滤光轮双相机多光谱成像系统包括灰度相机和RGB相机，所述RGB相机中存有积分曲线；

对RGB相机中存有的积分曲线进行验证，存有的积分曲线包括R通道积分曲线、G通道积分曲线和B通道积分曲线；

针对同一场景下的目标物，灰度相机采集多光谱图像，RGB相机采集RGB图像，且灰度相机与RGB相机采集范围相同；

根据多光谱图像获取离散光谱响应曲线，离散光谱响应曲线具有离散点，根据离散点、RGB图像、以及经过验证的积分曲线，计算重构出离散光谱响应曲线中未知光谱值对应的光谱响应值。

2.根据权利要求1所述的光谱计算重构方法，其特征在于，滤光轮双相机多光谱成像系统还包括滤光轮、分光镜以及若干滤光片，若干滤光片安装于所述滤光轮，所述滤光轮固定于所述灰度相机与目标物之间，所述分光镜固定于所述滤光轮与所述目标物之间，所述分光镜所在平面与所述滤光片所在平面具有40至50度夹角，光线摄入所述RGB相机的路径与光线摄入所述灰度相机的路径具有85至95度的夹角；

所述滤光轮旋转，切换位于所述灰度相机的镜头前的滤光片，位于所述灰度相机的镜头前的滤光片始终正对所述灰度相机的镜头。

3.根据权利要求1所述的光谱计算重构方法，其特征在于：对RGB相机中存有的积分曲线进行验证包括如下子步骤：

训练阶段，将训练集中的每个积分曲线分为R通道积分曲线、G通道积分曲线和B通道积分曲线，分别对R通道积分曲线、G通道积分曲线和B通道积分曲线使用字典学习方法求解稀疏字典；

使用阶段，利用基于棱镜掩膜的PMVIS系统获取低分辨率的光谱图像，并用RGB相机拍摄相同场景的高分辨率RGB图像；根据低分辨率的光谱图像、高分辨率的RGB图像以及训练阶段中对R通道积分曲线、G通道积分曲线和B通道积分曲线求解的稀疏字典，使用稀疏编码方法求解标准积分曲线；

验证阶段，用求解出的标准积分曲线验证RGB相机中存有的积分曲线。

4.根据权利要求3所述的光谱计算重构方法，其特征在于，采集多光谱图像时，滤光轮每切换一次位于所述灰度相机的镜头前的滤光片，所述灰度相机采集一个波段的光谱图像；多光谱图像与RGB图像的分辨率相同。

5.根据权利要求4所述的光谱计算重构方法，其特征在于，根据多光谱图像获取离散光谱响应曲线包括如下子步骤：

选取每张图像的(i,j)区域，其中，i∈[1,M],j∈[1,N]，M为分辨率的水平像素范围，N为分辨率的竖直像素范围；

计算离散光谱响应曲线，离散光谱响应曲线由n个离散点(w_a，re_a)组成，n为滤光片的数量，w为每个光谱图像对应的波长，re为每个波长对应的光谱响应值，a为光谱图像的序号，离散点与一个波段的光谱图像的(i,j)区域相对应。