[发明专利]基于压缩感知的双通道多光谱视频成像仪及成像方法

摘要

本发明公开了一种基于压缩感知的双通道多光谱视频成像仪及成像方法。它包括分束器(1)、图像重构处理(4)和两个光路通道，其中第一光路通道(2)由第一物镜(21)、第一编码模板(22)，第一带通滤波器(23)，第一中继透镜组(24)，第一棱镜组(25)和第一阵列传感器(26)依次相连构成；第二光路通道(3)由第二物镜(31)，第二编码模板(32)，第二带通滤波器(33)，第二中继透镜组(34)，第二棱镜组(35)和第二阵列传感器(36)依次相连构成。原光谱图像X由分束器分成两束分别进入第一光路通道(2)和第二光路通道(3)，并分别得到混叠光谱图像X1和X2；图像重构处理器(4)根据输入的混叠光谱图像X1和X2重构出原始光谱图像X。本发明具有采样信息全、重构精度高、成本低的优点，可用于多光谱视频的获取。

主权项

一种基于压缩感知的双通道多光谱视频成像仪，其特征在于：包括一个分束器、两个物镜、两个编码模板、两个带通滤波器、两个中继透镜组、两个棱镜组、两个阵列传感器和一个图像重构处理器；第一物镜（21）、第一编码模板（22），第一带通滤波器（23），第一中继透镜组（24），第一棱镜组（25），第一阵列传感器（26）依次相连，构成第一光路通道；第二物镜（31），第二编码模板（32），第二带通滤波器（33），第二中继透镜组（34），第二棱镜组（35），第二阵列传感器（36）依次相连，构成第二光路通道；所述分束器（1），将原始光谱图像X的光束分成两束进入所述的两个光路通道，进入第一光路通道的光束在第一物镜（21）上聚焦成像，通过第一编码模板（22）对光谱图像各位置上的光束进行随机遮挡，随机遮挡后的光谱图像的光束经过第一带通滤波器（23）滤波，再由第一中继透镜组(24)传递到第一棱镜组（25），产生色散，色散后的光谱图像的光束照射到第一阵列传感器（26）上，得到第一路混叠的光谱图像X1传输给图像重构处理器（4）；进入第二光路通道的光束在第二物镜（31）上聚焦成像，并通过第二编码模板（32）对光谱图像各位置上的光束进行随机遮挡，随机遮挡后的光谱图像的光束经过第二带通滤波器（33）的滤波，再由第二中继透镜组(34)传递到第二棱镜组（35）产生色散，色散后的光谱图像的光束照射到第二阵列传感器（36）上，得到第二路的混叠的光谱图像X2传输给图像重构处理器（4）；所述图像重构处理器（4），根据输入的第一路混叠光谱图像X1和第二路混叠光谱图像X2，利用非线性的优化方法重构出原光谱图像X。