[发明专利]用于目标识别的红外超光谱信号处理方法、处理机及系统

权利要求书

1.一种用于目标识别的红外超光谱信号处理方法，其特征在于： 针对光谱仪采集的红外超光谱信号，基于DSP+ARM双核架构实现光谱信号处理， DSP核和ARM核之间设有核间互联通道，光谱信号处理实现如下，

基于ARM核进行光谱信号处理控制，包括如下控制操作，

由ARM核控制网口，并从网口发出对光谱仪的控制命令，光谱仪收到命令后开始采集当前目标的光谱信号，ARM核控制网口实时地读取光谱仪，然后通过核间互联通道将光谱信号发送到DSP核，

在DSP核完成光谱信号预处理和后处理工作之后，ARM核接收DSP核的反馈数据，并通过将数据进行可视化处理并输出到视频外设；

基于DSP核进行光谱信号预处理，包括由DSP核接收ARM核发送的光谱信号，并进行一系列的预处理运算操作，之后得到预处理后的光谱信号；包括如下预处理运算操作，

快速傅里叶反变换，包括对接收到的光谱信号进行快速傅里叶反变换；

光谱校正，包括校正系数的计算和实时光谱校正，所述实时光谱校正包括根据计算得到的校正系数对快速傅里叶反变换后的光谱信号进行线性变换，从而得到校正后的光谱信号；

去噪，包括对校正后的光谱信号进行去噪，得到去噪后的光谱信号，作为预处理后的光谱信号；

基于DSP核进行光谱信号后处理，包括根据所述预处理后的光谱信号，由DSP核进行一系列的后处理运算操作，之后将运算结果回馈到ARM核；包括如下后处理运算操作，

光谱信号解混，包括根据光谱信号预处理所得去噪后的光谱信号，确定出当前目标的光谱信号实际包含的端元以及丰度系数，得到解混后的光谱信号；

光谱信号特征提取，包括对解混后的光谱信号进行特征提取工作，用一系列水平线与光谱曲线的交点个数为光谱特征值来反映光谱的形状特征，得到目标光谱特征值；

光谱信号匹配与目标识别，包括根据目标光谱特征值，将目标光谱特征值与预设光谱特征值库进行匹配计算，找出光谱特征值库中匹配结果最好的光谱，并通过核间互联通道将运算结果作为反馈数据发送到ARM核。

2.根据权利要求1所述一种用于目标识别的红外超光谱信号处理方法采用的红外超光谱信号处理机，其特征在于：以基于DSP+ARM双核架构的处理器为核心设置外围设备，所述处理器包括DSP核和ARM核，所述外围设备包括网口、RS232串口、SDRAM和SD card，DSP核和ARM核之间设有核间互联通道，ARM核通过网口连接光谱仪。

3.根据权利要求2所述红外超光谱信号处理机，其特征在于：基于DSP+ARM双核架构的处理器采用TMS320DM8168 处理器。

4.一种用于目标识别的红外超光谱信号处理系统，其特征在于：设置ARM子系统和DSP子系统，ARM子系统包括光谱信号处理控制模块，DSP子系统包括光谱信号预处理模块和光谱信号后处理模块，

所述光谱信号处理控制模块，用于进行光谱信号处理控制，包括如下控制操作，

由ARM核控制网口，并从网口发出对光谱仪的控制命令，光谱仪收到命令后开始采集当前目标的光谱信号，ARM核控制网口实时地读取光谱仪，然后通过核间互联通道将光谱信号发送到DSP核，

在DSP核完成光谱信号预处理和后处理工作之后，ARM核接收DSP核的反馈数据，并通过将数据进行可视化处理并输出到视频外设，其中模块RS232对整个系统启到调试的作用；

所述光谱信号预处理模块，用于由DSP核接收ARM核发送的光谱信号，并进行一系列的预处理运算操作，之后得到预处理后的光谱信号；进一步包括如下子模块，

快速傅里叶反变换模块，用于对接收到的光谱信号进行快速傅里叶反变换；

光谱校正模块，用于校正系数的计算和实时光谱校正，所述实时光谱校正包括根据计算得到的校正系数对快速傅里叶反变换后的光谱信号进行线性变换，从而得到校正后的光谱信号；

去噪模块，用于对校正后的光谱信号进行去噪，得到去噪后的光谱信号，作为预处理后的光谱信号；

所述光谱信号后处理模块，用于根据所述预处理后的光谱信号，由DSP核进行一系列的后处理运算操作，之后将运算结果回馈到ARM核；进一步包括如下子模块，

光谱信号解混模块，用于根据光谱信号预处理所得去噪后的光谱信号，确定出当前目标的光谱信号实际包含的端元以及丰度系数，得到解混后的光谱信号；

光谱信号特征提取模块，用于对解混后的光谱信号进行特征提取工作，用一系列水平线与光谱曲线的交点个数为光谱特征值来反映光谱的形状特征，得到目标光谱特征值；

光谱信号匹配与目标识别模块，用于根据目标光谱特征值，将目标光谱特征值与预设光谱特征值库进行匹配计算，找出光谱特征值库中匹配结果最好的光谱，并通过核间互联通道将运算结果作为反馈数据发送到ARM核。