[发明专利]一种图像采集与重构方法、设备及存储介质

权利要求书

1.一种图像采集与重构方法，其特征在于，是一种基于窗扫式高光谱相机的图像采集与重构方法，包括以下步骤：

S1.根据限定条件，并结合相机设备自身特性，选择合适的硬件参数，使采集得到的原始影像数据满足后续光谱拼接的基本要求；

S2.基于步骤S1选定的硬件参数，控制硬件设备进行原始影像数据采集工作；

S3.将采集得到的原始影像数据进行光谱拼接重构，生成高光谱数据立方体；

步骤S1中，硬件参数包括高光谱相机的采集帧率、曝光时间和扫描速度；

步骤S1中，限定条件包括：高光谱相机成像不模糊；高光谱相机所成影像相邻帧之间在扫描方向上存在一定的重叠关系，不重叠区域的宽度应小于或等于单个光谱带的宽度；

步骤S1中，限定条件包括：

高光谱相机成像不模糊需要满足以下条件：

wT_expose≤1/3sfov；

高光谱相机所成影像相邻帧之间不重叠的区域宽度小于或等于单个光谱带的宽度需要满足以下条件：

wt≤n·sfov；

其中，扫描角速度为w，曝光时间为T_expose，帧周期为t，像元视场分辨率为sfov，原始影像每个光谱带宽度为n行像元；

像元视场分辨率sfov可以由相机像元尺寸d和焦距F计算得出：

步骤S3的具体实现手段包括以下步骤：

S31.确定目标场景空间大小；

S32.高光谱数据立方体的拼接；

步骤S31中，目标场景空间的宽度d为(fT-N_spec+1)·n行像素，相当于N_scene＝(fT-N_spec+1)个光谱窄带宽度；

其中，高光谱相机采集帧率为f，采集得到的原始影像的光谱窄带数目为N_spec，每个光谱窄带宽度为n行像元，扫描周期为T，一个扫描周期内，一共采集得到f·T张高光谱影像；

步骤S32中，具体实现手段包括如下：

目标场景空间被等分成N_scene条宽度为n行像素的窄带，每一帧影像被等分成N_spec条宽度为n行像素的窄带；在目标场景空间中，每条窄带从上往下依次记为第1，2，3，…，N_scene空间；在每一帧影像数据中，每条窄带从上往下依次记为第1，2，3，…，N_spec个光谱窄带；

对于第k帧图像，标记需要用于拼接的窄带的编号为m：

(1)当0＜k＜N_spec时，仅前k条光谱窄带的信息被用于拼接，则0＜m≤k；

(2)当N_spec≤k≤N_scene时，所有N_spec条光谱窄带的信息均被用于拼接，则0＜m≤N_spec；

(3)当N_scene＜k≤f·T时，仅后k-N_scene条光谱窄带的信息被用于拼接，则

N_spec+N_scene-k＜m≤N_spec；

针对以上(1)-(3)所有三种情况，第k帧图像的第m个光谱窄带内的信息作为高光谱数据立方体第m通道的第N_scene-k-m+2空间的信息；当所有采集获得的f·T个影像数据完成拼接后，就能得到一个完整的高光谱数据立方体。

2.根据权利要求1所述的一种图像采集与重构方法，其特征在于，还包括步骤S4，剔除无效信息。

3.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-2任一项所述的一种图像采集与重构方法。

4.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-2任一项所述的一种图像采集与重构方法。