基于壓縮感知的光譜成像技術的應用研究.pdf

1、光譜成像技術是光譜技術和成像技術的結合，不僅能獲得目標物體的空間位置信息還能獲得光譜信息，進而更好地提高對目標物體的探測能力，具有波段范圍廣、光譜分辨能力強、圖像空間分辨率高等優(yōu)勢，然而光譜數據量巨大為數據的傳輸和存儲帶來了一定的負擔。壓縮感知是數據采樣的一個新概念，它在采樣的同時對數據進行壓縮，可以利用遠少于目標信號數量的采樣值獲得目標信號的重構結果。本文將壓縮感知與光譜成像技術相結合，大大減少了光譜數據的采樣率，而且能在一定程度上抑

2、制隨機噪聲對光譜成像帶來的影響，同時還可以應用于弱光目標的光譜成像，有助于提高光譜信號檢測的精度和靈敏度，進而獲得更好的光譜成像結果。
　　本文主要工作有:
　　一、基于LabVIEW設計了全自動光譜采集軟件，該軟件可以實現光譜的實時顯示并且根據設定時間定時地保存光譜數據，用戶交互界面友好，用戶可以根據實際需求對相關參數進行配置。
　　二、基于壓縮感知理論搭建了光譜成像的實驗裝置，分別對單色圖片和彩色圖片進行光譜成像，

3、均獲得了較清晰的成像結果以及圖像的光譜信息。進一步分析了實驗結果與理論結果隨采樣率的變化情況，并對比了實驗圖片與理論圖片行列像素值的差別，以及理論測量值與實際測量值的不同。
　　三、分析并驗證了壓縮感知對隨機噪聲的抑制作用，從壓縮感知基本采樣過程出發(fā)在理論上證明了該方法可以有效地抑制隨機噪聲，并通過模擬計算對比了傳統(tǒng)成像和基于壓縮感知光譜成像這兩種方法獲得的圖片的質量，模擬結果表明:在相同噪聲等級下，基于壓縮感知的光譜成像的重構結