光谱反射率描述物体的表面颜色特征, 为了能够获取物体自身更加精确的颜色信息, 在图像处理领域光谱反射率重构成为了关注的话题。 反射光谱重构算法是对实验物体表面在可见光范围内每一波长处的光谱反射率进行重构, 以达到提高物体自身颜色准确复制的精度, 最后建立相应的反射光谱。 尝试将压缩感知(CS)理论应用到光谱实验中, 对光谱反射率进行重构。 首先是介绍了压缩感知理论知识, 然后把压缩感知理论与光谱反射率原理相结合, 根据基于压缩感知的光谱反射率重构的理论框架, 选取合适的采样值, 压缩感知的采样值即压缩值, 小波基作为正交矩阵, 高斯随机矩阵作为测量矩阵, 正交矩阵与测量矩阵需要保证具有不相关性, 将原始光谱反射率从高维到低维进行线性投影, 得到低维的观测信号, 运行简单的正交匹配追踪算法(OMP)对低维的观测信号进行由低维到高维的高精度重构, 重构得到的光谱反射率与原始光谱反射率具有相同的维度, 最后将压缩感知重构算法与传统的光谱反射率重构算法伪逆法与多项式回归法进行比较。 经过压缩感知重构算法得到的色差值与均方根误差值都小于伪逆法和多项式回归法重构的结果, 经压缩感知的重构精度明显提高; 经压缩感知重构的光谱曲线可以达到或者更接近原始光谱曲线的峰值, 整体效果更接近原始光谱曲线; 经多项式回归法和伪逆法重构的光谱曲线达不到原始峰值, 整体上存在偏差。 可以认为压缩感知用低采样的数据达到了全采样的效果, 提高了光谱反射率重构的精度。 基于压缩感知的光谱反射率重构算法效果明显优于传统的多项式回归法和伪逆法, 可以将压缩感知理论应用到实际的多光谱成像系统中。

因为眩光与成像光线混叠的复杂性，使得对它的测量和评价一直是物理光学里的研究热点。本文设计了一套计算型视觉成像前调制处理双臂式实验系统来解决眩光与成像光线的物理分离，并针对金属表面镜面反射引起的镜头眩光完成测量实验。实验结果数据证明了提出的眩光测量方法的有效性。本方法为针对眩光效应的定性评价提供了参考性的量化依据。另外为视觉测量研究中因高亮光引起的镜头眩光去除问题提供了解决途径。

近年来,对物体的颜色显现力、光源光谱功率分布和自身表面反射光谱三者的定量关系方面的研究备受大家关注.在三维扫描测量领域,由于颜色特征具有反映物体材料和纹理等丰富信息的优势,提出了一种主要由彩色相机、投点光源和PC机组成的色度自适应投点仪结构,其中数字微镜(DMD)作为投点光源的核心元件用于调制R,G,B 三个LED光源的光谱功率分布.然而主动式标记点的颜色显现力因受未知反射光谱投影接受面的影响,其颜色特征往往难以识别和区分.为了提高投影标记点与不同反射光谱的投影接收面作为背景的分辨力,描述了一种色度自适应投影标记点的选取方法.在高维线性反射光谱建模的基础上,用光谱响应的方法对彩色投点仪设备特征化,以解决三通道彩色相机设备特征化精度低的问题.并通过样本训练为高维线性反射光谱的求解提供条件约束.继而,在CIE1931色度坐标空间下,选取与投影接收面背景色度坐标欧氏矩最大的色度坐标点.根据投点仪设备特征化结果,推导其LED最优设定值.最后,采用24孟塞尔色卡作为被投影对象,主动标记点与色块的色差作为其颜色显现力的评价参数,通过与激光二极管投点仪做对比性实验.实验结果表明对各不同色度的投点接受面,提出的色度自适应投影标记点的选取方法均有较好表现.