[发明专利]一种单次曝光拍摄获取多光谱图像的方法

摘要

本发明公开了一种单次曝光拍摄获取多光谱图像的方法，属于光学工程领域。本发明提出的算法可以利用多项式模型，自适应选择训练样本，还可以自动对不同的训练样本赋予不同的权重，并且也可以对照明光源的光谱进行优化来取得最优的反射率重建效果，实现了在一种光源下通过普通RGB相机的单次曝光拍摄，就能够获取到多光谱图像。本发明具有更加快速，不需要滤光器件，减少机械动作，相似的精度的优点，并且能够捕获影像的光谱以及动态物体的光谱，可以用在多种应用中，包括但不限于计算机图形学或者医学成像，印刷工业，文物复现，生物成像，美容行业，材料筛选等领域，以及颜色复制等其他的光谱再现领域。

主权项

1.一种单次曝光拍摄获取多光谱图像的方法，其特征在于，步骤如下：S1：选择待测目标的光谱性质相似的M个训练样本，分别测定其在K个不同波长下的光谱反射率，并将其作为矩阵列元素，构建成一个K×M的矩阵Rtrn，其中每一列分别代表一个训练样本的K个光谱反射率值；S2：在照明光源下，获取M个训练样本在某一RGB相机中成像的RGB值，构建3×M的训练样本矩阵Ctrn，其中每一列分别代表一个训练样本的R、G以及B值；S3：分别获取N个待测目标在与S2相同的照明光源下，在与S2相同的RGB相机中成像的RGB值，构建成一个3×N的矩阵Ctst，其中每一列分别代表一个待测目标的R、G以及B值；S4：分别对所述的矩阵Ctrn和Ctst中的R、G、B分量进行相同的多项式扩展，得到P×M的训练样本扩展矩阵C'trn和P×N的扩展矩阵C'tst；S5：重建待测目标的反射率，得到待测目标的多光谱图像；计算待测目标的多光谱图像的方法为:Rrec＝Rtrn(C'trn)⊥C'tst其中Rrec为重建的反射率矩阵，每一列分别代表一个待测目标在K个不同波长的光谱反射率；符号⊥表示这是一个伪逆矩阵。