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公开(公告)号：CN113008370B
公开(公告)日：2022-06-14
申请号：CN202110228167.3
申请日：2021-03-02
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学重庆创新中心
Abstract: 本发明公开了一种基于液晶高光谱计算成像系统的三维自适应压缩重构方法，液晶高光谱计算成像系统包括LCTF、编码孔径、探测器和光学透镜。方法包括：采集LCTF在各光谱通道下的低分辨率图像，获得低分辨率数据立方体；进行插值操作，快速得到高分辨率的高光谱数据立方体；利用自适应编码规则，基于高光谱数据立方体生成各滤波波段所需的自适应编码孔径；通过自适应编码孔径分别获取各光谱通道下的压缩测量值；基于压缩感知理论，根据系统的观测矩阵、稀疏基和压缩测量值，重构出高分辨率的目标光谱数据立方体。本发明利用先验信息设计自适应编码孔径和空‑谱联合字典，使得本发明对目标场景有很强的适应性，能够提升成像质量。
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公开(公告)号：CN111426383A
公开(公告)日：2020-07-17
申请号：CN202010303994.X
申请日：2020-04-17
Applicant: 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种机器学习优化稀疏基的高光谱全偏振图像压缩重构方法，采用四分之一波片与具有线偏振特性的器件组合将图像成像于探测器，通过切换四分之一波片的快轴角度和/或具有线偏振特性的器件的透光轴角度实现不同的全偏振调制方式；采用该全偏振调制方式对任一波段的全偏振局部图像进行处理，获得压缩信息；采用粒子群算法优化稀疏基，优化后的稀疏基使得利用压缩信息重构的全偏振局部图像逼近其原图像。应用时，采用上述全偏振调制方式对高光谱全偏振图像进行偏振调制，获得压缩信息，并利用优化稀疏基获得重构的高光谱全偏振图像。采用本发明能够实现高光谱图像四个斯托克斯参量的重构，提高四个斯托克斯参量的重构精度。
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公开(公告)号：CN112819909B
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202110116351.9
申请日：2021-01-28
Applicant: 北京理工大学重庆创新中心
Abstract: 本发明公开了一种基于低分辨率先验光谱图像区域分割的自适应编码方法，包括利用压缩光谱成像系统加载快照式编码模板，获取场景的低分辨率场景信息；利用分割‑合并方法对低分辨率场景信息进行分割，获取低分辨率场景信息的分割结果；在低分辨率自适应编码框架下，利用所述分割结果生成基于区域的阈值矩阵，结合对原光谱图像的近似估计，生成基于区域的自适应编码矩阵；利用自适应编码矩阵对场景进行压缩观测，利用重构算法从压缩观测结果重建出场景的场景信息。本发明无需充足的高分辨率先验信息，所采用的分割方法挖掘了低分辨率场景信息的空间光谱相关性，以区域为单位生成自适应编码，相比传统编码方式，提高了重构光谱图像的质量。
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公开(公告)号：CN112665720A
公开(公告)日：2021-04-16
申请号：CN202011590415.0
申请日：2020-12-29
Applicant: 北京理工大学重庆创新中心
Abstract: 本发明公开了一种基于互补压缩编码的双通道可调谐高光谱成像仪和方法。成像仪包括成像系统、反射式空间光调制器、第一成像光路、第二成像光路和计算控制中心。场景信息在计算控制中心的协调下，经反射式空间光调制器以互补的方式空间编码，经第一成像光路和第二成像光路分别对信号进行光谱滤波、成像；计算控制中心根据第一成像光路得到的图像和第二成像光路得到的图像重构出高光谱图像。本发明利用反射式空间光调制器的编码特性，对两条光路同时进行互补编码，提高了对场景信息的光能利用率，提高了编码效率，并且，允许任选两个光谱通带的LCTF装配到成像仪，对于滤光过程，可在两路成像光路各选一个感兴趣波段进行观测。
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公开(公告)号：CN112229514A
公开(公告)日：2021-01-15
申请号：CN202011054740.5
申请日：2020-09-27
Applicant: 北京理工大学重庆创新中心
Abstract: 本发明提供一种液晶高光谱计算成像系统的三维数据重构方法，搭建了一个适用于液晶高光谱计算成像系统的卷积神经网络，将计算成像系统获取的压缩观测结果和系统响应共同作为网络输入，经过多个隐藏层，最终输出重构后的高分辨率三维数据；其中，系统响应包括系统的空间响应和光谱响应，分别表示系统对入射场景的空间和光谱编码作用。本发明在卷积神经网络的框架下进行压缩观测数据的计算重构，同时考虑压缩数据和系统响应，在训练数据足够多的情况下，该网络可以适应不同的编码模板和各种类型的计算光谱成像系统，快速准确地获取重构后的三维数据。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110081977B
公开(公告)日：2020-06-19
申请号：CN201910428421.7
申请日：2019-05-22
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01J3/28
Abstract: 本发明公开了一种基于压缩感知的可调滤光器型高光谱成像仪及方法，通过在成像器件上设置电动平移台，通过计算控制模块调整成像器件的物距和像距，实现自动调焦，解决了传统压缩感知高光谱成像系统空间压缩比固定无法调节的问题；本发明采用了分束器将场景光谱分为两部分，经由两条不同的光路由两种谱段不同的LCTF分别采集，解决了LCTF在高光谱压缩感知成像领域成像谱段范围单一的问题；根据输入的压缩比，自动计算光路的基本参数并在电动位移台的协调下自动调整光路采用压缩感知理论与LCTF相结合，解决了传统LCTF高光谱成像中，空间分辨率受限于探测器的问题。
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公开(公告)号：CN110081977A
公开(公告)日：2019-08-02
申请号：CN201910428421.7
申请日：2019-05-22
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01J3/28
Abstract: 本发明公开了一种基于压缩感知的可调滤光器型高光谱成像仪及方法，通过在成像器件上设置电动平移台，通过计算控制模块调整成像器件的物距和像距，实现自动调焦，解决了传统压缩感知高光谱成像系统空间压缩比固定无法调节的问题；本发明采用了分束器将场景光谱分为两部分，经由两条不同的光路由两种谱段不同的LCTF分别采集，解决了LCTF在高光谱压缩感知成像领域成像谱段范围单一的问题；根据输入的压缩比，自动计算光路的基本参数并在电动位移台的协调下自动调整光路采用压缩感知理论与LCTF相结合，解决了传统LCTF高光谱成像中，空间分辨率受限于探测器的问题。
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公开(公告)号：CN106404171B
公开(公告)日：2017-11-28
申请号：CN201610920079.9
申请日：2016-10-21
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明的提供一种三维编码的液晶高光谱计算成像测量装置，包括前置透镜2、波段选择与分光模块3、空间编码模块4、准直透镜5、面阵探测器6、数据存储模块7、计算重构模块8；该测量仪基于三维编码，对物体的三维光谱数据，包括二维空间信息及一维光谱信息在随机编码信息下进行投影测量，在数据采集阶段即可对高光谱数据进行降维，得到选定中心波长的压缩高光谱数据。与传统的高光谱成像系统相比，本发明不仅在空间上实现了压缩采样，同时在数据采集阶段进行光谱选择，实现数据降维，避免了数据冗余，减少了数据量，提高了信息利用率，便于后端传输、存储。
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公开(公告)号：CN106404171A
公开(公告)日：2017-02-15
申请号：CN201610920079.9
申请日：2016-10-21
Applicant: 北京理工大学
CPC classification number: G01J3/0229 , G01J3/2823
Abstract: 本发明的提供一种三维编码的液晶高光谱计算成像测量装置，包括前置透镜2、波段选择与分光模块3、空间编码模块4、准直透镜5、面阵探测器6、数据存储模块7、计算重构模块8；该测量仪基于三维编码，对物体的三维光谱数据，包括二维空间信息及一维光谱信息在随机编码信息下进行投影测量，在数据采集阶段即可对高光谱数据进行降维，得到选定中心波长的压缩高光谱数据。与传统的高光谱成像系统相比，本发明不仅在空间上实现了压缩采样，同时在数据采集阶段进行光谱选择，实现数据降维，避免了数据冗余，减少了数据量，提高了信息利用率，便于后端传输、存储。
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公开(公告)号：CN109191482B
公开(公告)日：2021-09-21
申请号：CN201811215940.7
申请日：2018-10-18
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06T7/136
Abstract: 本发明提供了一种基于区域自适应光谱角阈值的图像合并分割方法，能够避免过分割与欠分割现象，实现有效的图像分割。本发明一种面向目标的图像分割算法，以具有直观物理意义的区域间的平均光谱角作为合并与否和合并顺序的判断依据。采用光谱角作为全局梯度计算、过分割产生、全局地物相似性初始判断以及产生区域自适应的光谱角阈值的重要且唯一输入参数，充分考虑了遥感领域彩色、多光谱以至高光谱图像的光谱相关性。采用合并区域、待合并区域以及两者边界的空间统计量——区域同质性，自适应的产生适合每一个区域的光谱角阈值。既充分考虑了图像的空间相关性，又避免由于空间分割几何形状不规则带来的空间关系的不确定性。
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