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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高光谱图像处理,具体为一种高光谱图像获取中消除光场非均匀分布的校正系统及方法。
技术介绍
1、高光谱图像具有丰富的光谱和空间信息,能够直接反映出物质的组成成分和结构差异,目前已被广泛应用。卤素灯价格便宜、输出功率高且稳定性好,但光照均匀性较差,使用卤素灯作为光源获取高光谱图像时,会导致样品扫描区域光照不均匀,无法体现样品的空间分布特征。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高光谱图像获取中消除光场非均匀分布的校正系统及方法,通过对光场和叶片反射率进行校正,有效消除由于卤素灯光源照射下光场非均匀分布对高光谱图像信息采集所造成的影响,并能够对高光谱数据进行反射率校正。
2、本专利技术解决技术问题所采取的技术方案是:高光谱图像获取中消除光场非均匀分布的校正系统,包括ccd相机、成像光谱仪、光源、镜头、第一标准白板、第二标准白板和暗室,所述ccd相机位于暗室的上部,所述成像光谱仪位于ccd相机的下方且成像光谱仪顶部与ccd相机衔接,所述镜头位于成像光谱仪的底部,所述光源位于镜头的左右两侧,所述第二标准白板位于镜头的下方,所述第一标准白板放置于第二标准白板上。
3、进一步地,所述第一标准白板的反射率为20%,所述第二标准白板的反射率为60%。
4、本专利技术还提供一种高光谱图像获取中消除光场非均匀分布的校正系统的校正方法,包括以下步骤:
5、s1:获取卤素灯光源照射下第一标准白板和第二标准白板所对应的高光谱图像a;
>6、s2:获取同一光源照射下样品所对应的高光谱图像b;
7、s3:基于高光谱图像a得到光场的空间分布特性;
8、s4:对高光谱图像a和高光谱图像b中的像素点进行空间匹配;
9、s5:对高光谱图像b中同一位置样品的像素点进行光场校正;
10、s6:对样品光场校正后的结果进行反射率校正。
11、进一步地,s3的具体步骤为:
12、s3.1将高光谱图像a中第一标准白板的中心位置记为;
13、s3.2利用公式对高光谱图像a中的像素点进行光场分布量化,得到光场的空间分布特性;
14、式中,,为像素点的光谱,为样品检测区域的尺寸;
15、s3.3记录像素点与第一标准白板中心的相对位置,其中为像素点的位置。
16、进一步地,s4的具体步骤为:
17、s4.1将高光谱图像b中第一标准白板的中心位置记为;
18、s4.2记录高光谱图像b中样品的像素点与第一标准白板中心的相对位置,其中为像素点的位置,,为样品检测区域的尺寸;当时,认为像素点与像素点为同一位置。
19、进一步地,s5的具体步骤为:
20、s5.1当像素点与像素点被认定为同一位置时,利用公式对高光谱图像b中样品的像素点进行光场校正;
21、式中,为像素点的光谱。
22、进一步地,s6的具体步骤为:
23、s6.1取高光谱图像b中第一标准白板的平均光谱,取第一标准白板周围第二标准白板的平均光谱;
24、s6.2利用点和进行拟合,得到线性拟合公式,其中t为波段数;为当波段为时,的dn值,es和fs为系数,x为反射率;
25、s6.3将像素点光场校正结果代入公式,得到点反射率校正结果,其中为当波段为时,像素点光场校正的结果。
26、本专利技术的有益效果是:通过获取卤素灯光源照射下反射率为20%和60%的标准白板及样品所对应的高光谱图像,基于光场的空间分布特性,对同一位置样品的像素点进行光场校正,并对两块标准白板的平均光谱进行拟合,将样品光场校正后的结果进行反射率校正,有效消除由于卤素灯光源照射下光场非均匀分布对高光谱图像信息采集所造成的影响,并能够对高光谱数据进行反射率校正。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.高光谱图像获取中消除光场非均匀分布的校正系统,其特征在于,包括CCD相机、成像光谱仪、光源、镜头、第一标准白板、第二标准白板和暗室,所述CCD相机位于暗室的上部,所述成像光谱仪位于CCD相机的下方且成像光谱仪顶部与CCD相机衔接,所述镜头位于成像光谱仪的底部,所述光源位于镜头的左右两侧,所述第二标准白板位于镜头的下方,所述第一标准白板放置于第二标准白板上。
2.根据权利要求1所述的高光谱图像获取中消除光场非均匀分布的校正系统,其特征在于,所述第一标准白板的反射率为20%,所述第二标准白板的反射率为60%。
3.根据权利要求1至2任一项所述的高光谱图像获取中消除光场非均匀分布的校正系统的校正方法,其特征在于,包括以下步骤:
4.根据权利要求3所述的高光谱图像获取中消除光场非均匀分布的校正方法,其特征在于,S3的具体步骤为:
5.根据权利要求4所述的高光谱图像获取中消除光场非均匀分布的校正方法,其特征在于,S4的具体步骤为:
6.根据权利要求5所述的高光谱图像获取中消除光场非均匀分布的校正方法,其特征在于,S5的具体步骤
7.根据权利要求6所述的高光谱图像获取中消除光场非均匀分布的校正方法,其特征在于,S6的具体步骤为:
...【技术特征摘要】
1.高光谱图像获取中消除光场非均匀分布的校正系统,其特征在于,包括ccd相机、成像光谱仪、光源、镜头、第一标准白板、第二标准白板和暗室,所述ccd相机位于暗室的上部,所述成像光谱仪位于ccd相机的下方且成像光谱仪顶部与ccd相机衔接,所述镜头位于成像光谱仪的底部,所述光源位于镜头的左右两侧,所述第二标准白板位于镜头的下方,所述第一标准白板放置于第二标准白板上。
2.根据权利要求1所述的高光谱图像获取中消除光场非均匀分布的校正系统,其特征在于,所述第一标准白板的反射率为20%,所述第二标准白板的反射率为60%。
3.根据权利要求...
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