[发明专利]一种RGB相机光谱响应曲线的标定方法

权利要求书

1.一种RGB相机光谱响应曲线的标定方法，其特征在于：分为训练和使用两个阶段，包括如下步骤：

步骤一：训练阶段用于根据RGB相机光谱响应曲线训练集，使用字典学习方法得到红色、绿色、蓝色三个通道的光谱响应稀疏字典；

步骤1.1：在相机光谱响应曲线的训练集中，将每个相机光谱响应曲线分为红色、绿色、蓝色三个颜色通道；

步骤1.2：对步骤1.1中红色、绿色、蓝色三个颜色通道的所有光谱响应曲线，使用如公式(1)所示字典学习方法求解稀疏字典；

其中Φ_q表示第q个通道的稀疏字典，X_q表示q通道的所有原始响应曲线，β_q表示训练集的稀疏编码，η表示稀疏项的权重，||·||_F表示矩阵的弗罗宾尼斯(frobenius)范数，||·||₁表示矩阵的1-范数；

步骤二：使用阶段根据步骤一得到的红色、绿色、蓝色三个颜色通道的稀疏字典，采集的低分辨率超光谱图像和高分辨率RGB图像，得到RGB相机的光谱响应曲线；

步骤2.1：使用超光谱成像的图像融合平台，以待标定RGB相机拍摄高分辨率RGB图像，并使用已标定的超光谱相机拍摄相同场景的低分辨率超光谱图像；

步骤2.2：根据步骤2.1得到的高、低分辨率两张图像和步骤一中得到的稀疏字典，求解如公式(2)所示优化方程得到稀疏编码；

其中α_q表示待求解的稀疏编码，H表示所述低分辨率超光谱图像的矩阵表示，M_q表示所述RGB图像的q通道的矩阵表示，S代表高分辨率图像和低分辨率图像之间的空间下采样矩阵表示，η表示稀疏约束的权重；

步骤2.3：利用步骤一得到的稀疏字典和步骤2.2得到的稀疏编码，根据公式(3)和(4)求解所述待标定相机的光谱响应曲线，从而完成对RGB相机光谱响应曲线的标定；

其中表示q通道光谱响应曲线的估计值。

2.如权利要求1所述的一种RGB相机光谱响应曲线的标定方法，其特征在于：求解公式(1)的方法选用K-SVD算法，最佳方向(MOD)法，在线字典学习(ODL)法，主成分分析(PCA)法或顶点成分分析(VCA)法。

3.如权利要求1所述的一种RGB相机光谱响应曲线的标定方法，其特征在于：求解公式(2)的方法选用正交匹配追踪(OMP)算法，最小角回归(LARS)算法，迭代软阈值(ISTA)算法，交替方向乘子(ADMM)算法。