使用靶向空间光谱检测的标签读取制造技术

一种用于确定光谱的系统，包括接口和处理器。接口被配置成接收针对空间位置阵列和光谱配置集合的强度数据的样本集合。处理器被配置成使用强度数据的样本集合来确定关注区域，以及确定针对关注区域的光谱峰值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用靶向空间光谱检测的标签读取其他申请的交叉引用本申请要求2015年11月24日提交的题为“TAGREADINGUSINGTARGETEDSPATIALSPECTRALDETECTION”的美国临时专利申请No.62/259,244的优先权，该申请出于所有目的而通过引用结合于本文。
技术介绍
通常，高光谱成像被用于对象检测，诸如患病的作物、军事目标或地质构造。在这些情况中，一旦检测到对象，则工作完成。所以高光谱立方体中的帧的数量被设置成正好足够来确保检测工作可以完成。然而，对于确定光谱而言，必须实现定位和解码。所以，仅检测并不是足够的。定位和解码比检测需要更大量的数据，从而在读取器的存储和处理能力受到挑战的情况下产生问题。附图说明在以下详细描述和附图中公开了本专利技术的各种实施例。图1是图示了用于光谱响应检测的光学机构的实施例的示图。图2是图示了法布里珀罗（Fabry-Perot）干涉仪的实施例的示图。图3是图示了光谱数据立方体的实施例的示图。图4是图示了干涉仪透射率的实施例的示图。图5图示了干涉仪透射峰值波长位置的实施例的示图。图6A是图示了参数空间中的矢量的实施例的示图。图6B是图示了作为干涉仪间隙的函数的角度测量结果的实施例的示图。图7是图示了用于使用靶向空间光谱检测进行光谱读取的过程的实施例的流程图。图8是图示了用于使用数据的样本集合确定关注区域的过程的实施例的流程图。图9是图示了用于确定针对关注区域的光谱峰值的过程的实施例的流程图。具体实施方式可以以各种方式实现本专利技术，包括作为过程；装置；系统；物质的组成；体现在计算机可读存储介质上的计算机程序产品；和/或处理器，诸如被配置成执行指令的处理器，该指令被存储于耦合到处理器的存储器上和/或由耦合到处理器的存储器所提供。在本说明书中，这些实现方式或本专利技术可以采用的任何其他形式可以被称为技术。通常，所公开过程的步骤的顺序可以在本专利技术的范围内进行变更。除非另行陈述，否则诸如被描述为配置成实行任务的处理器或存储器之类的部件可以被实现为临时配置成在给定时间实行任务的通用部件，或者被制造来实行该任务的专用部件。如本文中所使用的，术语“处理器”指代被配置成处理诸如计算机程序指令之类的数据的一个或多个设备、电路和/或处理核。下文与图示了本专利技术原理的附图一起提供了对本专利技术的一个或多个实施例的详细描述。结合这样的实施例对本专利技术进行描述，但是本专利技术不限于任何实施例。本专利技术的范围仅受权利要求的限制，以及本专利技术涵盖许多替换方式、修改和等价方式。在以下描述中阐述了许多具体细节，以便提供对本专利技术的透彻理解。出于示例的目的而提供这些细节，并且可以在没有这些具体细节中的一些或所有的情况下根据权利要求来实践本专利技术。出于清楚性的目的，尚未详细描述与本专利技术有关的本
中已知的技术材料，以免不必要地使本专利技术晦涩难懂。一种用于确定光谱的系统包括接口和处理器。接口被配置成接收针对空间位置阵列和光谱配置集合的强度数据的样本集合，其中每个光谱配置检测光的不同波长或波长组合。处理器被配置成使用数据的样本集合来确定关注区域，以及确定针对关注区域的光谱峰值。在一些实施例中，针对光谱解码，既需要找到对象又需要对所反射的光谱进行解码。可以通过对检测和提取/解码的操作进行拆分来节省存储器、时间和/或处理能力。在一些实施例中，对于确定光谱而言，可以通过在帧出现时处理它们而不保存它们来节省存储器，以使得不必须将对于光谱检测而言所需要的全部帧集合保持在存储器中。例如，可以通过沿着光谱轴在所接收到的强度值的标准偏差中寻找局部最大值来找到对象（例如，标签）。在另一示例中，可以通过在将输入数据进行滤波（例如，运行卷积滤波器—例如，在周围具有抑制的匹配滤波器）之后寻找最大值而寻找峰值来找到对象（例如，标签）。在一些实施例中，按顺序进行滤波和寻找标准偏差中的最大值来标识关注区域。在一些实施例中，按顺序进行滤波和寻找两个频率范围中的峰值来标识关注区域。在这种情况下，每个帧是在指定波长或波长集合下所收集的样本的数字化图像，以及使用不同波长或波长集合来收集不同的帧。为了计算标准偏差，需要帧的和以及帧的平方和。所以当帧出现时，在帧的每个位置中的每个强度值及其平方均被添加到累加器。然后每个帧被下一帧覆写。一旦收集了所有帧，则针对帧中的每个位置对两个累加值（例如，和以及平方和）实行简单操作，以得到在帧的该位置中的值的标准偏差。以这种方式，创建了新的帧（例如，图），其具有与原始帧相同的空间尺寸，但是包含遍及每个点处的帧的标准偏差。然后图中的局部最大值对应于全高光谱立方体上的候选标签的位置。在各种实施例中，当超立方体被捕获时将本方法应用于全超立方体，或者将本方法应用于超立方体的子集。在一些实施例中，使用沿着光谱轴的滤波来实现光谱检测，假设滤波器核比全光谱轴更短。利用滤波，等于核长度的帧的子集一度被保持在存储器中，而不是仅用于标准偏差的那一帧。这就是我们一直所称的顺序处理。为了确定用于该步骤的核长度，我们通过在滤波方法中隔离光谱特征来找到足以可靠地检测对象的帧的最小数量。例如，在滤波器核被调谐成牢固耦合到具有等于全光谱轴的长度的1/10的光谱宽度的光谱特征的情况下，核长度可能是全光谱轴长度的1/10。或者，其可以通过在标准偏差方法中捕获许多光谱特征的子集来完成。例如，靶向光谱特征可以是光谱中的强峰值或谷值的集合，其用于增加沿着光谱轴的标准偏差。而且，在存储器不是约束的情况下，该步骤中的帧可以被存储在存储器中并且可以在下文的最后步骤中被再次使用。在该情况下，通过不对整个高光谱立方体进行处理来节省处理能力，以及通过在高光谱立方体的捕获仍正在进行的同时计算关注区域来节省时间。在顺序处理的末尾，已经在空间轴上确定了2D阵列，该2D阵列在候选对象呈现之处具有较高值，以及在候选对象没有呈现之处具有较低值。根据该阵列，选择很可能包含对象的关注区域。例如，可以通过搜索2D阵列以得到最大值（下述点：其所有邻域都小于该点自身）来选择关注区域。然后可以以值的降序对最大值进行排序，创建点的列表，其中列表中的第一个最可能对应于标签，列表中的第二个是第二最可能的，等等。然后可以通过将列表中的每个点周围的固定范围的点包括在内来确定关注区域，其中根据对象的预期大小来确定范围的大小。该关注区域则是用于分析的焦点。在一些实施例中，此时运行全扫描来提取光谱信息，该光谱信息具有足够的帧来提取对象信息的。但是在数据收集期间，仅保存了关注区域中的高光谱信息。这极大地减少了存储器中所保存的数据量。例如，在对象包括读取器视场的1%的情况下，以这种方式可以实现大约99%的数据缩减。在一些实施例中，所收集的数据不是经计算的光谱，所以有必要进行进一步处理来根据所收集的数据获得光谱。在读取器是基于例如处于低精细度（low_finesse）傅里叶变换模式的法布里珀罗干涉仪的情况下，则从所捕获的数据到光谱的转换需要傅里叶变换。如果仅将关注区域处理成光谱，则对对象的光谱进行解码所需要的计算工作量也进一步减少。一旦获得了来自对象（诸如标签）的光谱，则解码可以继续进行。在一些实施例中，标签包括具有选择性反射的反射器。在各种实施例中，反射器包括以下各项中的一项或多项：褶皱标签、布拉格反射器或者任本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定光谱的系统，包括：接口，被配置成接收针对空间位置阵列和光谱配置集合的强度数据的样本集合；以及处理器，被配置成：使用所述强度数据的样本集合来确定关注区域；以及确定针对所述关注区域的光谱峰值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.24 US 62/259244;2016.11.10 US 15/3488731.一种用于确定光谱的系统，包括：接口，被配置成接收针对空间位置阵列和光谱配置集合的强度数据的样本集合；以及处理器，被配置成：使用所述强度数据的样本集合来确定关注区域；以及确定针对所述关注区域的光谱峰值。2.根据权利要求1所述的系统，其中针对空间位置阵列和光谱配置集合的强度数据的样本集合包括：针对光谱配置集合中的每个光谱配置在空间位置阵列中的每个位置处的成像测量结果。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述强度数据的样本集合包括三个颜色强度数据。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述空间位置阵列包括空间位置的二维阵列。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述光谱配置集合包括法布里珀罗干涉仪间隙大小的集合。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述光谱配置集合包括跨越宽间隙范围的间隙大小的稀疏集合。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述光谱配置集合包括预定的窄间隙范围内的间隙大小的群集。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述预定的窄间隙范围至少部分地基于已知的参考峰值。9.根据权利要求1所述的系统，其中使用滤波器来确定所述关注区域。10.根据权利要求1所述的系统，其中使用阈值来确定所述关注区域。11.根据权利要求1所述的系统，其中使用标准偏差的计算来确定所述关注区域。12.根据权利要求1所述的系统，其中所述关注区域包括多个关注区域中的一个。13.根据权利要求1所述的系统，其中所述接口进一步被配置成接收校准数据。...

【专利技术属性】
技术研发人员：T利尔蒙斯，M徐，D伊娃诺夫，
申请(专利权)人：特鲁塔格科技公司，
类型：发明
国别省市：美国,US