高分辨率光谱视频采集研究

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摘 要： 相比于当前常用的红、绿、蓝三通道成像技术，光谱采集能够提供更多的颜色通道，从而更加精细地反 映光源与场景的物理特性，因此可以广泛应用于遥感、材料、医疗、环境等诸多领域．光谱采集技术需要捕获光线在不 同时刻和不同空间位置的光谱信息，主要表现在光谱、时间、空间三个维度上的信息获取．传统的光谱采集设备大多采 用时序滤波或空间扫描机制记录光谱信息，需要很长的成像时间，因而不能用于光谱视频信息的采集．近年来，伴随着 采样理论和电子元器件技术的迅速发展，光谱的视频（动态）采集成为了可能．本文着眼于近年来刚刚起步的光谱视频 采集技术，从采集技术的背景和基本原理出发，对于近年来涌现的高分辨率光谱视频采集方法和系统进行介绍，并对 于基于直接采集和计算重构的各类技术手段展开讨论，详细阐述这些方法的光学原理、采集理论以及实际系统构建中 的问题．此外，本文对各种方法在光谱视频采集中的一些重要性能指标和系统实际运行优缺点进行对比．最后，本文也 对光谱视频采集的相关应用与发展前景进行了讨论．
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" r  L* j- N6 x. K) R3 Z关键词： 光谱；视频采集；分辨率
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- n) b$ D  {7 h0 \) ?      当前大多数成像摄影技术都是基于红、绿、蓝三色 信息对于场景影像进行记录．虽然三色传感成像技术符 合人类视觉系统的基本成像需求，然而从物理原理的角 度出发，现实场景并非只有三色信息这么简单．从光源 发出或经物体反射的光线具有丰富的波长，其中可见光 覆盖从 ３９０ｎｍ直至 ７８０ｎｍ的广泛区域，包含了大量的光 谱信息．场景光线光谱正是指在这段波长范围内光线光 强的分布，这种光谱信息能够反应出光源、物体以及场 景的自然属性，因此光谱采集技术已成为了进行科学研 究与工程应用的有效工具．

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2021-1-6 10:30 上传

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光谱采集能够提供更多的颜色通道，从而更加精细地反 映光源与场景的物理特性