单色散压缩编码光谱成像系统研究

摘要：

随着光谱成像技术向高空间分辨率、高光谱分辨率、高信噪比方向发展,传统的光谱成像系统面临着数据采集量过大的问题,同时,系统分辨率受探测器帧频与像元尺寸影响较大、大口径长焦距系统难于精密装调、系统能量受限引起信噪比提高困难.为了解决上述问题,研究了一种单色散压缩编码光谱成像系统,并针对国内压缩编码光谱成像系统工程实现与试验验证不足的问题,重点研究了该新系统的设计与实现,模板平移下的系统数学模型及多帧重构算法,并给出实际样机试验及数据处理结果.最后,根据试验情况,总结提出该新技术后续发展需重点关注的研究内容,包括编码模板误差分析,多维稀疏重构模型与算法,压缩编码光谱成像系统标定技术,重构算法/重构图谱评价技术.单色散压缩编码光谱成像系统通过编码、色散、甚至下采样,由探测器接收得到成像观测图像,然后,利用该成像数据,通过重构算法,得到目标光谱图像数据,其优点是低数据量采样、工程实现硬件要求减低、多通道高通量探测.相关研究结果表明,该系统获取的数据有效,样机设计合理,重构算法与标定方法较为准确,其得到的字母H SI目标光谱图像的空间信息清晰,光谱信息较为准确,符合钨灯光谱,其系统设计与实现具有工程可行性.

关键词：压缩编码、光谱成像、多帧重构、单色散

所属期刊栏目：37

分类号：TN919

资助基金：国家高技术研究发展计划项目2015xxxx1002E

在线出版日期：2017-11-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2919-2926