基于孔径编码和数字图像相关的4D多帧光谱三维成像方法技术

本发明专利技术公开了一种基于孔径编码和数字图像相关的4D多帧光谱三维成像方法，采用4D成像系统，将光谱成像和三维成像两种不同的机制紧密耦合、协同成像，该系统中孔径编码光谱成像模块中的掩膜版被去除，用孔径编码图案对目标物体进行主动照明，继而得到空间光强调制后的像，达到类似掩膜版的效果。本发明专利技术将主动式的编码孔径快照光谱成像与数字图像相关DIC相结合，独创地将3D成像所用数字散斑图像和光谱成像所需的随机编码结合，光谱重建和三维重建可以同步进行，极大地提高了系统速度，由于采用主动式CASSI方案实现光谱成像，且不含有机械运动结构和掩膜版，能够做到装置结构稳定的同时快速采样。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于孔径编码和数字图像相关的4d多帧光谱三维成像方法，属于光学测量。

技术介绍

1、场景中某一点的光谱由其电磁辐射在一定波长范围内的分布来表示。在传统的数字成像设备中，光谱是用三通道的红、绿、蓝(rgb)传感器来测量的，这些传感器的设计与人类视觉系统中的三视点颜色测量相吻合。然而，三通道表示法无法捕捉到自然场景光谱的复杂细节，这些细节来自现实世界中照明和反射光谱的多样性和复杂性。由于各种材料和物体的属性可以从详细的光谱中推断出来，精确光谱测量的采集系统可以成为科学研究和工程应用的有效工具。

2、随着欠采样光谱成像系统日渐成熟和后端计算能力的大幅提升，人们开始希望可获得的光谱数据可以拥有更高的维度和精度。利用近年来光学计量方法在三维(3d)形状测量方面的进展，高光谱成像系统已不再满足于对二维(2d)图像平面的光谱分析。基于三角测量的光学方法用于三维形状测量已被多次使用，与光谱测量手段相结合以获得目标的四维(4d)数据。这些工作中使用的三维成像解决方案可以分为被动式和主动式。被动式包括立体视觉(stereo vision)和运动结本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于孔径编码和数字图像相关的4D多帧光谱三维成像方法，其特征在于，采用4D成像系统，所述4D成像系统包括投影仪、孔径编码光谱成像模块和第二视觉模块，

2.如权利要求1所述的基于孔径编码和数字图像相关的4D多帧光谱三维成像方法，其特征在于，步骤1的第一摄像机的探测器上的测量值c通过下式表示：

3.如权利要求1所述的基于孔径编码和数字图像相关的4D多帧光谱三维成像方法，其特征在于，所述投影仪投射到目标物体上的光为白色。

4.如权利要求1所述的基于孔径编码和数字图像相关的4D多帧光谱三维成像方法，其特征在于，步骤一中所述投影仪先后用红光和蓝光向目标物...

【技术特征摘要】

1.一种基于孔径编码和数字图像相关的4d多帧光谱三维成像方法，其特征在于，采用4d成像系统，所述4d成像系统包括投影仪、孔径编码光谱成像模块和第二视觉模块，

2.如权利要求1所述的基于孔径编码和数字图像相关的4d多帧光谱三维成像方法，其特征在于，步骤1的第一摄像机的探测器上的测量值c通过下式表示：

3.如权利要求1所述的基于孔径编码和数字图像相关的4d多帧光谱三维成像方法，其特征在于，所述投影仪投射到目标物体上的光为白色。

4.如权利要求1所述的基于孔径编码和数字图像相关的4d多帧光谱三维成像方法，其特征在于，步骤一中所述投影仪先后用红光和蓝光向目标物体投影同样的孔径编码图案。

5.如权利要求1所述的基于孔径编码和数字图像相关的4d多帧光谱三维成像方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩静，蔡舒祺，于浩天，郑东亮，吕嫩晴，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：