System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于Diffusion扩散模型的高光谱图像重建方法技术_技高网
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一种基于Diffusion扩散模型的高光谱图像重建方法技术

技术编号:40272575 阅读:11 留言:0更新日期:2024-02-02 22:58
本发明专利技术公开一种基于Diffusion扩散模型的高光谱图像重建方法。该方法包括以下步骤:S1,将实际场景的高光谱数据S在经过带陷掩模双棱镜系统成像后,获得灰度测量值;根据带陷掩模的设置,对灰度测量值采用Diffusion扩散模型进行图像修补,得到高分辨率的无遮挡图像;S2,利用所述无遮挡图像与灰度测量值做差分计算,得到被遮挡的稀疏光谱;S3,结合无遮挡图像和被遮挡的稀疏光谱,利用双边滤波融合出高分辨率高光谱图像。本发明专利技术为灰度的带陷掩模双棱镜系统提供了一种可靠的光谱重建方法,该方法在高光谱数据集上有很好的重建效果,并且由于梯度特征的引导,在细节处结果同样令人满意。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高光谱图像重建,特别是涉及一种基于diffusion扩散模型的高光谱图像重建方法。


技术介绍

1、高光谱图像比传统的rgb三色图像拥有更多的信息,使得其在很多领域中富有应用价值,比如食品安全、材料辨别和疾病诊断。为了在单次拍摄中获取高光谱图像,快照式高光谱成像技术涌现出来。

2、最近,一种新的带陷掩模双棱镜系统(chen,linsen,et al."a notch-mask anddual-prism system for snapshot spectral imaging."optics and lasers inengineering,2023,165:107544)被提出来,该系统利用带陷滤波器和双棱镜的组合,仅遮挡稀疏的采样光谱,保留了充足的入射光,大大提高了快照式成像技术的光通量。然而其通光能力仍然被拜尔滤波片所限制,为了进一步提高光通量,舍弃滤光片十分必要。然而针对该系统,现有技术的光谱重建方法利用rgb三通道对于光谱信息的编码关系进行解耦,无法处理单通道的灰度数据,因此针对灰度的带陷掩模双棱镜系统,亟需设计一种新的高光谱图像重建方法。


技术实现思路

1、针对以上技术问题,本专利技术提供了一种基于梯度引导式diffusion扩散模型的高光谱图像重建方法。

2、本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是:

3、一种基于diffusion扩散模型的高光谱图像重建方法,该方法包括以下步骤:

4、s1,将实际场景的高光谱数据s在经过带陷掩模双棱镜系统成像后,获得灰度测量值y;根据带陷掩模mask的设置,对灰度测量值y采用diffusion扩散模型进行图像修补,得到高分辨率的无遮挡图像x;

5、s2,利用所述无遮挡图像x与灰度测量值y做差分计算,得到被遮挡的稀疏光谱sp;

6、s3,结合所述无遮挡图像x和被遮挡的稀疏光谱sp,利用双边滤波融合出高分辨率高光谱图像。

7、进一步地,步骤s1中,扩散模型的反向去噪过程包括:

8、s11,对第t步的带噪图像xt,根据神经网络预测的噪声计算得到无噪版本的图像x0|t;

9、s12,根据带陷掩模mask的设置,保留原有的部分正确区域,得到修正后的无噪版本图像

10、s13,利用贝叶斯公式根据和当前状态xt预测过去状态

11、s14,根据和灰度测量值y的梯度关系构造损失函数

12、s15,根据损失函数对过去状态修正得到最终的过去状态图像xt-1。

13、进一步地,步骤s2中,利用所述无遮挡图像x与灰度测量值y做差分计算,得到被遮挡的稀疏光谱sp,具体公式如下:

14、

15、其中,xi,j、yi,j分别表示无遮挡图像x和灰度测量值y上的坐标(i,j)的响应强度,hk表示探测器对于第k个波长光谱的响应,代表坐标(i,j)的第k个波长的遮挡光谱,ω为最大光谱通道数。

16、本专利技术从带陷掩模双棱镜系统出发,构造了基于图像修补的重建方法,通过梯度信息将高光谱图像重建和diffusion扩散模型联系,为灰度的带陷掩模双棱镜系统提供了一种可靠的光谱重建方法。该方法在高光谱数据集上有很好的重建效果,并且由于梯度特征的引导,在细节处结果同样令人满意。

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【技术保护点】

1.一种基于Diffusion扩散模型的高光谱图像重建方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述一种基于Diffusion扩散模型的高光谱图像重建方法,其特征在于,步骤S1中,扩散模型的反向去噪过程包括:

3.根据权利要求1所述一种基于Diffusion扩散模型的高光谱图像重建方法,其特征在于,步骤S2中,利用所述无遮挡图像X与灰度测量值Y做差分计算,得到被遮挡的稀疏光谱Sp,具体公式如下:

【技术特征摘要】

1.一种基于diffusion扩散模型的高光谱图像重建方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述一种基于diffusion扩散模型的高光谱图像重建方法,其特征在于,步骤s1中,扩散模型的反...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹汛杨富强黄尔齐陈林森
申请(专利权)人:南京大学
类型:发明
国别省市:

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