基于近红外超表面的快照式光谱恢复方法技术

本发明专利技术公开的一种基于近红外超表面的光谱恢复方法，属于微纳光学和光谱成像应用领域。本发明专利技术实现方法为：使用随机0/1二值矩阵生成一系列非晶硅纳米柱排布方式，并采取C<subgt;4</subgt;对称结构，获得具有低相关系数的近红外超表面结构单元。根据相关系数预设阈值，构成超表面结构单元库。通过仿真，得到超表面结构单元个数与光谱恢复保真度之间的关系，并选取光谱恢复保真度达到稳定时的超表面结构单元个数。加工超表面样品并对其进行透射光谱进行标定，标定测试样品实际的透射光谱。搭建由探测目标、近红外超表面、CMOS探测器构成的快照式光谱恢复系统，利用CMOS探测器拍摄的灰度图像和标定得到的透射光谱，基于广义交替投影的全变分最小化算法恢复探测目标的光谱信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基近红外超表面的快照式光谱恢复方法，属于微纳光学和光谱成像应用。

技术介绍

1、光谱信息作为物质固有的性质，能够作为区分不同物质的关键信息，在材料分析、机器视觉、遥感探测和医学诊断等领域起着十分重要的作用。然而传统相机只能够获得物体的灰度图像，导致目标物体光谱信息的缺失。为获得物体的光谱信息，通常需要引入滤光片或者光栅、棱镜等色散元件，并与探测器共同构成光学系统，以实现不同波长在空间上的分离，进而实现对不同波长信息的获取。采用滤光片或者光栅、棱镜等常用的色散元件构成的传统光谱成像方法主要包括分振幅探测(dofp)、分时探测(dot)以及编码孔径快照式光谱成像(cassi)。

2、在dofp方式中，滤光片的排列方式与彩色相机中bayer滤光片的排布方式类似，即一系列窄带滤光片通过周期重复的方式对物体的光谱信息进行采集，因此窄带滤光片的个数决定了光谱成像通道数以及光谱分辨率。为了得到更高的光谱分辨率，需要采用更多数目的窄带滤光片，这牺牲了光谱图像的空间分辨率；与此相反，为了获得更高的空间分辨率，则应减少滤光片个数，即损失光谱分辨率本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于近红外超表面的快照式光谱恢复方法，其特征在于：包括如下步骤，

2.如权利要求1所述的基于近红外超表面的快照式光谱恢复方法，其特征在于：步骤一具体实现方法包括如下步骤，

3.如权利要求2所述的基于近红外超表面的快照式光谱恢复方法，其特征在于：步骤二具体实现方法包括如下步骤，

4.如权利要求3所述的基于近红外超表面的快照式光谱恢复方法，其特征在于：步骤三具体实现方法包括如下步骤：

5.如权利要求4所述的基于近红外超表面的快照式光谱恢复方法，其特征在于：步骤四具体实现方法包括如下步骤，

6.如权利要求5所述的基于近红外超表面的...

【技术特征摘要】

1.基于近红外超表面的快照式光谱恢复方法，其特征在于：包括如下步骤，

2.如权利要求1所述的基于近红外超表面的快照式光谱恢复方法，其特征在于：步骤一具体实现方法包括如下步骤，

3.如权利要求2所述的基于近红外超表面的快照式光谱恢复方法，其特征在于：步骤二具体实现方法包括如下步骤，

4.如权利要求3所述的基于近红外超表面的快照式光谱恢复方法，其特征在于：步骤三具体实现方法包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄玲玲，贺昊阳，李昕，王涌天，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：