[发明专利]用于处理图像传感器的光谱数据的设备和方法

说明书

提供了一种用于处理图像传感器的光谱数据的方法和设备。该方法包括：获得与光的光谱数据的通道相对应的光谱响应信号，该光谱数据由图像传感器从对象获得；确定与获得的光谱响应信号相对应的一组基；基于所确定的一组基，对包括在所确定的一组基中的至少一个基执行基变换；以及通过使用伪逆，从已经执行了基变换的光谱响应信号生成重构的光谱数据。

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求于2021年10月22日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2021-0141643的优先权，该申请的公开通过全文引用合并于此。

技术领域

本公开的一个或多个示例实施例涉及一种用于处理图像传感器的光谱数据的设备和方法。

背景技术

高光谱成像是光谱分析和图像处理的结合，用于同时获得关于被测对象的空间信息和光谱信息。高光谱成像设备能够通过由高光谱图像传感器获得的数据识别对象的状态、配置、特征、变化等，从而识别材料，和/或测量产品的缺陷程度等。然而，在高光谱成像系统中，图像传感器的分辨率(例如空间分辨率和/或光谱分辨率)可能由于随着图像传感器的像素尺寸减小而出现的像素之间的串扰影响而降低。因此，为了使图像传感器获得具有高分辨率的图像数据，已经尝试了各种用于补偿串扰影响的图像处理方法。

发明内容

提供了一种用于处理图像传感器的光谱数据的设备和方法。本公开的目的不限于所述的内容，其他技术目的可以从下面的实施例中推断出来。

附加方面部分地将在接下来的描述中阐述，且部分地将通过该描述而变得清楚明白，或者可以通过实践本公开所呈现的实施例而获知。

根据示例实施例的一个方面，提供了一种处理光谱数据的方法，该方法包括：获得与光的光谱数据的通道相对应的光谱响应信号，该光谱数据由图像传感器从对象获得；确定与获得的光谱响应信号相对应的一组基；基于所确定的一组基，对包括在所确定的一组基中的至少一个基执行基变换；以及通过使用伪逆，从已经执行了基变换的光谱响应信号生成重构的光谱数据。

确定一组基可以包括通过使用主成分分析(PCA)算法获得关于每个通道的光谱响应信号的主成分。

该一组基可以包括数量小于或等于通道的数量的基。

执行基变换可以包括：在与获得的光谱响应信号相对应的基中确定具有小于阈值的奇异值的至少一个基；以及将所确定的至少一个基的奇异值替换为特定奇异值。

特定奇异值可以是阈值，或者是与获得的光谱响应信号相对应的基中的其他基的奇异值中的最小值，其中每个其他基具有大于或等于阈值的奇异值。

该方法还可以包括基于所生成的重构的光谱数据生成高光谱图像。

生成高光谱图像可以包括生成RGB图像，RGB图像是通过使用颜色匹配函数从重构的光谱数据进行颜色转换而得到的。

光谱数据的通道可以包括三个或更多个通道。

阈值可以是基于以从小到大的顺序排列的与获得的光谱响应信号相对应的基的奇异值中的第n个奇异值来确定的，其中，n为大于0的自然数。

根据优选实施例的一个方面，提供了一种光谱数据处理设备，该设备包括：光源，被配置为向对象照射光；图像传感器，被配置为获得与光的光谱数据的通道相对应的光谱响应信号，该光谱数据由图像传感器从对象获得；以及处理器，被配置为：确定与获得的光谱响应信号相对应的一组基；基于所确定的一组基，对包括在所确定的一组基中的至少一个基执行基变换；以及通过使用伪逆，从已经执行了基变换的光谱响应信号生成重构的光谱数据。

可以通过使用主成分分析(PCA)算法获得关于每个通道的光谱响应信号的主成分，来确定一组基。

该一组基可以包括数量小于或等于通道的数量的基。