1 西安理工大学 印刷包装与数字媒体学院, 西安 710048
2 中国科学院西安光学精密机械研究所 光谱成像技术重点实验室, 西安 710119
针对多光谱滤光片阵列成像采样率低, 原始(Raw)数据稀疏所导致的重建图像模糊, 高频信息丢失等问题, 提出了一种新八谱段滤光片阵列分布方案, 利用基于邻域梯度延伸方法对光谱Raw 图像进行重建.首先基于二叉树生成法, 在重复排列的4×4阵列中设计了一种等空间概率比的八谱段滤光片分布方案; 然后针对传感器直接获取的稀疏Raw图像, 计算各谱段采样点的梯度信息, 在保 持图像结构特征和纹理信息的基础上, 利用邻域采样点的像素值和梯度值对未采样点进行重建, 从而获得完整的光谱图像信息; 最后, 基于已重建的八谱段光谱图像, 采用伪逆矩阵法重构各像素位 置的31波段光谱值.结果表明, 相对于主流图像重建方法, 本文算法提高了重建八谱段光谱图像的峰值信噪比、复合峰值信噪比, 降低了光谱均方差, 更好地保留了图像的纹理和边缘, 有效降低了 多光谱滤光片阵列成像中的颜色伪影和图像模糊等现象.
多光谱图像 多光谱滤光片阵列 去马赛克算法 邻域梯度延伸 梯度方向 Multispectral image Multispectral filter array Demosaicing algorithm Neighborhood gradient extension Gradient direction
航天高光谱载荷相比于传统的多光谱载荷, 在光谱分辨率上有着巨大的提升, 随着定量化遥感的发展, 天基探测不仅可以对地面目标的几何信息进行采集, 更可以利用高光谱数据实现大气、陆地资源、战场环境、海洋物质成份的探测, 随着航天高光谱技术的不断发展, 高时间分辨率的对全球气候、自然资源、水纹情形的光谱成像已成为可能。高光谱探测依据成像原理的不同, 主要可以分为干涉型光谱仪、衍射型光谱仪、滤光片型光谱仪。文中针对其中应用较为广泛的光栅衍射型光谱仪、时间傅里叶变换光谱仪、空间傅里叶变换光谱仪、声光调制滤光片(AOTF)光谱仪、液晶可调谐滤光片(LCTF)光谱仪、高光谱滤光片光谱仪进行了介绍, 并针对每种光谱仪的优势及存在的局限性进行了分析。
光栅衍射型光谱仪 时间傅里叶变换光谱仪 空间傅里叶变换光谱仪 AOTF光谱仪 LCTF光谱仪 高光谱滤光片光谱仪 grating diffraction spectrometer time Fourier transform spectrometer space Fourier transform spectrometer AOTF spectrometer LCTF spectrometer hyperspectral filter spectrometer 红外与激光工程
2019, 48(3): 0303003
1 中国科学院西安光学精密机械研究所, 陕西 西安710119
2 中国科学院研究生院, 北京100049
空间调制干涉光谱成像仪对地物光谱辐射信息以目标像元干涉图的形式进行采集, 系统定标后, 复原的光谱图能定量地反映地物目标实际对太阳光的漫反射特性。 分析了空间调制干涉光谱成像仪的定标原理, 经计算推导和实验, 介绍了空间调制干涉光谱仪的星上定标系统, 并进行了实验室光谱测试和航天元件的多种环境测试, 解决了空间调制干涉光谱仪星上定标技术的关键组件定标光源、 光谱滤光片、 积分球组件的技术难点, 对定标卤钨灯进行了辐射稳定性测试, 光谱滤光片进行了光学性能测试和粒子辐照试验, 星上积分球组件进行了环境力学试验和热真空实验, 均得到了较好的结果。 通过全孔径、 部分视场的相对光谱定标, 能够得到星上定标光谱和干涉图, 在经过不同条件下复原光谱比较后, 证明此星上定标系统是稳定可靠的。
星上定标 空间调制 积分球 光谱滤光片 稳定性 On-board calibration Spatially Modulated Integrating sphere Spectrum filter Stability 光谱学与光谱分析
2010, 30(4): 1013
1 中国科学院西安光学精密机械研究所 中国科学院光谱成像技术重点实验室,西安 710119
2 中国科学院研究生院，北京 100049
经计算推导和实验，研究设计了空间调制干涉光谱仪的星上定标系统，并进行了实验室光谱测试和航天元件的多种环境测试.解决了空间调制干涉光谱仪星上定标技术的关键组件定标光源、光谱滤光片、积分球组件的技术难点.实现了全孔径、部分视场的相对光谱定标，得到了星上定标光谱和干涉图.
星上定标 空间调制 积分球 光谱滤光片 On-board calibration SMIFTS integrating sphere Spectrum filter
