[发明专利]基于图像与光谱信息的融合装置、方法及应用

说明书

本发明提供了基于图像与光谱信息的融合装置、方法及应用，其中基于图像与光谱信息的融合装置，包括：图像系统，所述图像系统用于采集拍摄物的图像信息；以及光谱系统，所述光谱系统用于采集拍摄物的光谱信息；所述图像系统与所述光谱系统均连接分光装置，所述分光装置将获取的拍摄物的光源信息分别送至所述图像系统以及光谱系统；将所述光谱信息融合进所述图像信息内，形成所述拍摄物的最终的光谱融合图像。利用高像素、高分辨率的相机对文物与艺术品采集图像信息，同时获取对应图像的高分辨率光谱信息。本发明能够达到文物与艺术品与图像光谱信息一一对应的标准，从而为每件文物与艺术品生成一个独一无二的光学身份信息以作识别。

技术领域

本发明属于图像和光谱采集技术领域，具体涉及基于图像与光谱信息的融合装置、方法及应用。

背景技术

文物与艺术品是一个广阔深邃的行业，作为古代遗存与现代完成的文化物质，它们是人类文明和历史的缩影。中国作为一个拥有悠久历史的国家，截止至2018年，我国已出土77万处不可移动文物与艺术品和超过一亿零八百一十五万件国有可移动文物与艺术品。庞大的文物与艺术品数量对于文物与艺术品的信息存档带来了巨大的挑战。

目前市面上的文物与艺术品领域存在文物与艺术品基数大、文物与艺术品管理与保护行业发展不规范、文物与艺术品造假现象严重、文物与艺术品信息存档内容单一等问题。

发明内容

针对上述问题，我们设计一种能够灵活、快速、高精度地提取文物与艺术品光学身份信息的综合应用系统，为文物与艺术品增加与之匹配的光学身份信息，具体涉及基于图像与光谱信息的融合装置、方法，利用高像素、高分辨率的相机对文物与艺术品采集图像信息，同时获取对应图像的高分辨率光谱信息。由于不同文物与艺术品的宏观形状与微观痕迹均不同，因此在对应的光谱信息中所呈现出的光谱数据与光谱特性均不相同，能够达到文物与艺术品与图像光谱信息一一对应的标准，从而为每件文物与艺术品生成一个独一无二的光学身份信息以作识别。

本发明的目的在于提供：

基于图像与光谱信息的融合装置，包括：

图像系统，所述图像系统用于采集拍摄物的图像信息；

以及光谱系统，所述光谱系统用于采集拍摄物的光谱信息；

所述图像系统与所述光谱系统均连接分光装置，所述分光装置将获取的拍摄物的光源信息分别送至所述图像系统以及光谱系统；

将所述光谱信息融合进所述图像信息内，形成所述拍摄物的最终的光谱融合图像。

在本发明的一个优选实施例中，所述融合处理采用像素信息表征的方式进行。

在本发明的一个优选实施例中，所述像素信息表征的方式具体包括：

将光谱信息进行“归一化”处理，通过像素信息灰度值定量表征光谱信息的数值；然后图像上增加空白像素信息，通过给像素信息赋值的方式，将光谱数据融合进图像内。

光谱信息归一化后，形成0-255的数据，将其映射在颜色空间RGB的三个通道上，即可形成为以确定的像素信息，此像素信息的RGB像素值即就是归一化后的光谱值，从而实现二者的融合。归一化后，仍将以图像的格式对外输出，不同的是此时图像已新增了包含光谱信息的像素信息，但由于图像自身的分辨率较高，因此新增的像素信息并不会影像图像的内容和观感。

在本发明的一个优选实施例中，所述最终的光谱融合图像为所述拍摄物的唯一光谱指纹。

在本发明的一个优选实施例中，建立数据库，用于存储所述拍摄物的对应的光谱信息或/和图像信息。

基于图像与光谱信息的融合方法，包括以下步骤：

当拍摄物的光线进入装置后，首先经过分光装置将光线分为两路光：