[发明专利]一种光谱数据的融合方法、以及装置

说明书

公开一种光谱数据的融合方法，对于按照设定积分时间采集的至少包括表征波段与响应强度关系的各光谱数据：将光谱数据分别进行归一化处理，得到归一化光谱数据；利用预先设定的强度阈值，确定归一化光谱数据中每个波段的融合权值，其中，融合权值根据归一化光谱数据中该波段所对应的响应强度与强度阈值之间的比较结果确定，所述强度阈值与积分时间相关；对于每个波段，利用该波段的融合权值，将各归一化光谱数据中该波段的响应强度融合为该波段下的光谱融合结果；分别计算每个波段的光谱融合结果，得到光谱融合数据。本申请提高了高光谱设备的环境自适应能力，提升工作谱段内各波段的光谱数据信噪比，为后续分析处理提供更为准确的数据。

技术领域

本发明涉及光谱成像技术领域，特别地，涉及一种光谱数据的融合方法。

背景技术

光谱成像技术有异于普通的全光谱或者白光成像，普通的全光谱成像是多个光谱一次成像，而光谱成像是将不同的光谱分离而进行多次成像，通过不同光谱下物体的吸收和反射的程度不一致来采集同一个物体，得到多张不同的图像，也就是说，把入射的全波段或宽波段的光信号分成若干个窄波段的光束，然后把它们分别成像，从而获得不同光谱波段的图像。利用高光谱相机或多光谱相机，可以采集到不同光谱波段的图像。对各个光谱波段的图像上某一个像素的采样，就可以针对此像素生成其光谱特征，该光谱特征表征了波段与响应强度的关系，形成光谱数据，光谱数据的维度由相机的光谱分辨率和/或空间分辨率决定。

光谱成像技术被广泛应用于遥感、监测、检测等领域。在某些应用中，需要基于某些光谱波段范围内的光谱数据来进行分析和处理。

然而，受多种因素的影响，例如由于环境光多变复杂，以及目标光谱特性和硬件设备特性差异，在某些全谱段特征分析的应用中，部分谱段响应信号的信噪比较差，将直接影响最终分析和处理结果。

发明内容

本发明提供了一种光谱数据的融合方法，以提高光谱数据的信噪比。

本发明提供的一种光谱数据的融合方法，该方法包括，对于按照设定的积分时间所采集的至少包括表征波段与响应强度关系的各光谱数据：

将光谱数据分别进行归一化处理，得到归一化光谱数据；

利用预先设定的强度阈值，确定归一化光谱数据中每个波段的融合权值，其中，融合权值根据归一化光谱数据中该波段所对应的响应强度与强度阈值之间的比较结果确定，所述强度阈值与积分时间相关；

对于归一化光谱数据中每个波段，利用该波段的融合权值，将各归一化光谱数据中该波段的响应强度进行融合，得到该波段的融合结果；分别计算每个波段的融合结果，得到光谱融合数据。

本发明还提供一种光谱数据的融合装置，该装置包括，

归一化模块，用于对于按照设定积分时间采集的光谱图像所提取的至少包括表征波段与响应强度的关系的各光谱数据，将所述光谱数据分别进行归一化处理，得到归一化光谱数据；

权值确定模块，用于利用预先设定的强度阈值，确定归一化光谱数据中每个波段的融合权值，其中，融合权值根据归一化光谱数据中该波段所对应的响应强度与强度阈值之间的比较结果确定，所述强度阈值与积分时间相关；

融合模块，用于对于归一化光谱数据中每个波段，利用该波段的融合权值，将各归一化光谱数据中该波段的响应强度进行融合，得到该波段的融合结果；分别计算每个波段的融合结果，得到光谱融合数据。

本发明又提供一种水质监测方法，该方法包括，

按照上述任一所述光谱数据的融合方法的步骤，将所采集的水体光谱数据进行融合，得到光谱融合数据；

基于光谱融合数据，结合环境光光谱数据，计算水体光谱反射率；

根据水质反向推演模型和水体光谱反射率，计算各水质参数的浓度。