用于光谱恢复的图像光强校正方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种用于光谱恢复的图像光强校正方法及装置，所述方法包括：对拍照图像进行特征提取，获取拍照图像的特征点组；对成像图像进行特征提取，获取成像图像的特征点组；基于拍照图像的特征点组和成像图像的特征点组，获取拍照图像和成像图像之间的位移信息和旋转偏差信息；基于拍照图像和成像图像之间的位移信息和旋转偏差信息，对拍照图像进行偏差修正处理，获取偏差修正后的拍照图像；基于偏差修正后的拍照图像，获取光强校正后的成像图像。通过以成像图像的光强值除以偏差修正后的拍照图像的光强值，获取光强校正后的成像图像，消除了作为光谱恢复对象的图像存在分布不均匀的光强值的缺陷，提高了光谱恢复和光谱成像的效果。

【技术实现步骤摘要】
用于光谱恢复的图像光强校正方法及装置
本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种用于光谱恢复的图像光强校正方法及装置。
技术介绍
光谱可以很好地反映物质特性，在物质鉴别、成分性质分析等应用场景提供有力手段。如今，光谱仪已经发展成为成熟的光谱分析仪器。传统光谱仪在教育科研、工业监测、医疗设备等领域已经有了广泛的应用，但其庞大的体积和昂贵的价格仍然在很大程度上限制了它的应用范围。近年来，光谱仪的微型化、集成化让其在电子商务、食品检测、生物化学检测及传统的医疗、工业、教育科研等领域都开拓了新的应用场景。在光谱仪的基础上，通过扫描或阵列集成的方式，可以结合光谱信息与二维的空间信息，实现光谱成像的功能。将微型光谱仪阵列与CMOS图像传感器结合可研制出实现光谱成像功能的光谱相机。微型光谱仪主要采用以下两种光谱分析方式。基于窄带滤波的光谱分析方式利用多个不同的窄带滤波器实现入射谱不同波段的截取，而后结合所有波段的探测结果可以直接读出入射谱信息。而基于宽谱调制的光谱分析方式允许入射谱中不同波段的信息同时经过每一个宽带滤波器，并通过对应的探测器得到不同波段信息共同作用下的探测强度值。光谱仪中不同的宽带滤波器带来不同的调制效果，需要光谱恢复算法利用所有探测强度值重建原始入射谱。该方式尽可能地保留了原始入射谱的信息，但其光谱分辨性能和成像效果很大程度上取决于光谱恢复的效果。CMOS传感器的信噪比是影响光谱恢复的一大因素。实际系统中的噪声包括CMOS传感器的暗电流噪声、照明光源的强度波动噪声和空间分布不均带来的噪声。>在现有的利用宽带滤波方式进行光谱分析的设计中，未考虑光强分布不均匀性为光强探测强度值带来的影响，宽带滤波响应谱标定效果有限，且恶化了光谱恢复和光谱成像的效果。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种用于光谱恢复的图像光强校正方法及装置，用以解决现有技术中作为光谱恢复对象的图像普遍存在着分布不均匀的光强值，并导致了在进行光谱恢复时光谱恢复效果差的缺陷，消除了作为光谱恢复对象的图像中的不均匀的光强值，提高了光谱恢复的效果。本专利技术实施例提供一种用于光谱恢复的图像光强校正方法，包括：对拍照图像进行特征提取，获取拍照图像的特征点组；对成像图像进行特征提取，获取成像图像的特征点组；其中，所述拍照图像是通过第一图像获取设备对拍照对象进行拍照获取的图像；所述成像图像是通过第二图像获取设备对拍照对象进行拍照获取的图像；基于所述拍照图像的特征点组和成像图像的特征点组，获取所述拍照图像和所述成像图像之间的位移信息和旋转偏差信息；基于所述拍照图像和所述成像图像之间的位移信息和旋转偏差信息，对所述拍照图像进行偏差修正处理，获取偏差修正后的拍照图像；基于所述偏差修正后的拍照图像，获取光强校正后的成像图像。根据本专利技术一个实施例的用于光谱恢复的图像光强校正方法，所述对拍照图像进行特征提取，获取拍照图像特征；对成像图像进行特征提取，获取成像图像特征，之前还包括：判断所述拍照对象的特征点组是否符合预设标准；若所述拍照对象的特征点组符合预设标准，则对所述拍照图像和所述成像图像不做处理；若所述拍照对象的特征点组不符合预设标准，则对所述拍照图像和所述成像图像分别加入相同的特征标记。根据本专利技术一个实施例的用于光谱恢复的图像光强校正方法，所述获取所述拍照图像和所述成像图像之间的位移信息和旋转偏差信息，具体包括：对所述拍照图像的特征点组和所述成像图像的特征点组进行匹配，获取所述拍照图像的特征点组和所述成像图像的特征点组之间的位置变化信息；基于所述位置变化信息，获取所述拍照图像和所述成像图像之间的位移信息和旋转偏差信息。根据本专利技术一个实施例的用于光谱恢复的图像光强校正方法，所述基于所述偏差修正后的拍照图像，获取光强校正后的成像图像，具体包括：基于所述偏差修正后的拍照图像，获取所述偏差修正后的拍照图像的光强值；基于所述偏差修正后的拍照图像的光强值，获取光强校正后的成像图像。根据本专利技术一个实施例的用于光谱恢复的图像光强校正方法，所述基于所述偏差修正后的拍照图像的光强值，获取光强校正后的成像图像，具体包括：以所述成像图像的光强值除以所述偏差修正后的拍照图像的光强值，获取光强校正后的成像图像。根据本专利技术一个实施例的用于光谱恢复的图像光强校正方法，所述第一图像获取设备为能够对所述拍照对象进行拍照，获取所述拍照对象的图像的设备；所述第二图像获取设备为在所述第一图像获取设备的基础上安装了微型光谱仪阵列，可实现光谱成像功能的设备。根据本专利技术一个实施例的用于光谱恢复的图像光强校正方法，所述基于所述偏差修正后的拍照图像，获取光强校正后的成像图像，之后还包括：以所述光强校正后的成像图像作为光谱恢复的对象进行光谱恢复。本专利技术实施例还提供一种用于光谱恢复的图像光强校正装置，包括：特征提取模块，用于对拍照图像进行特征提取，获取拍照图像的特征点组；对成像图像进行特征提取，获取成像图像的特征点组；其中，所述拍照图像是通过第一图像获取设备对拍照对象进行拍照获取的图像；所述成像图像是通过第二图像获取设备对拍照对象进行拍照获取的图像；信息获取模块，用于基于所述拍照图像的特征点组和成像图像的特征点组，获取所述拍照图像和所述成像图像之间的位移信息和旋转偏差信息；偏差修正模块，用于基于所述拍照图像和所述成像图像之间的位移信息和旋转偏差信息，对所述拍照图像进行偏差修正处理，获取偏差修正后的拍照图像；光强校正模块，用于基于所述偏差修正后的拍照图像，获取光强校正后的成像图像。本专利技术实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述用于光谱恢复的图像光强校正方法的步骤。本专利技术实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述用于光谱恢复的图像光强校正方法的步骤。本专利技术实施例提供的用于光谱恢复的图像光强校正方法及装置，通过以成像图像的光强值除以偏差修正后的拍照图像的光强值，获取光强校正后的成像图像，消除了作为光谱恢复对象的图像存在分布不均匀的光强值的缺陷，提高了光谱恢复的效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种用于光谱恢复的图像光强校正方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种用于光谱恢复的图像光强校正方法的另一种流程示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种用于光谱恢复的图像光强校正方法中弱特征场景下特征标记的引入示意图；图4是本专利技术实施例提供的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于光谱恢复的图像光强校正方法，其特征在于，包括：/n对拍照图像进行特征提取，获取拍照图像的特征点组；对成像图像进行特征提取，获取成像图像的特征点组；其中，所述拍照图像是通过第一图像获取设备对拍照对象进行拍照获取的图像；所述成像图像是通过第二图像获取设备对拍照对象进行拍照获取的图像；/n基于所述拍照图像的特征点组和成像图像的特征点组，获取所述拍照图像和所述成像图像之间的位移信息和旋转偏差信息；/n基于所述拍照图像和所述成像图像之间的位移信息和旋转偏差信息，对所述拍照图像进行偏差修正处理，获取偏差修正后的拍照图像；/n基于所述偏差修正后的拍照图像，获取光强校正后的成像图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于光谱恢复的图像光强校正方法，其特征在于，包括：
对拍照图像进行特征提取，获取拍照图像的特征点组；对成像图像进行特征提取，获取成像图像的特征点组；其中，所述拍照图像是通过第一图像获取设备对拍照对象进行拍照获取的图像；所述成像图像是通过第二图像获取设备对拍照对象进行拍照获取的图像；
基于所述拍照图像的特征点组和成像图像的特征点组，获取所述拍照图像和所述成像图像之间的位移信息和旋转偏差信息；
基于所述拍照图像和所述成像图像之间的位移信息和旋转偏差信息，对所述拍照图像进行偏差修正处理，获取偏差修正后的拍照图像；
基于所述偏差修正后的拍照图像，获取光强校正后的成像图像。


2.根据权利要求1所述的用于光谱恢复的图像光强校正方法，其特征在于，所述对拍照图像进行特征提取，获取拍照图像特征；对成像图像进行特征提取，获取成像图像特征，之前还包括：
判断所述拍照对象的特征点组是否符合预设标准；
若所述拍照对象的特征点组符合预设标准，则对所述拍照图像和所述成像图像不做处理；
若所述拍照对象的特征点组不符合预设标准，则对所述拍照图像和所述成像图像分别加入相同的特征标记。


3.根据权利要求1所述的用于光谱恢复的图像光强校正方法，其特征在于，所述获取所述拍照图像和所述成像图像之间的位移信息和旋转偏差信息，具体包括：
对所述拍照图像的特征点组和所述成像图像的特征点组进行匹配，获取所述拍照图像的特征点组和所述成像图像的特征点组之间的位置变化信息；
基于所述位置变化信息，获取所述拍照图像和所述成像图像之间的位移信息和旋转偏差信息。


4.根据权利要求1所述的用于光谱恢复的图像光强校正方法，其特征在于，所述基于所述偏差修正后的拍照图像，获取光强校正后的成像图像，具体包括：
基于所述偏差修正后的拍照图像，获取所述偏差修正后的拍照图像的光强值；
基于所述偏差修正后的拍照图像的光强值，获取光强校正后的成像图像。


5.根据权利要求4所述的用于光谱恢复的图像光强校正方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔开宇，何玉寒，黄翊东，张巍，冯雪，刘仿，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11