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宽带光谱结构编码计算光谱成像研究进展
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作者 杨文庆 霍茨 +7 位作者 孟贺岩 张景谋 李芳凝 张佳杰 孙金阳 张程 李显业 孙宝清 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第7期209-232,共24页
光谱成像旨在获取目标物体的空间-光谱高维信息,从而显著提高对目标的识别和分类能力。基于宽带光谱结构编码的计算光谱成像技术通过对光谱维度进行结构编码,将空间-光谱数据映射为二维灰度图像。这种编码方式系统结构紧凑、易于集成。... 光谱成像旨在获取目标物体的空间-光谱高维信息,从而显著提高对目标的识别和分类能力。基于宽带光谱结构编码的计算光谱成像技术通过对光谱维度进行结构编码,将空间-光谱数据映射为二维灰度图像。这种编码方式系统结构紧凑、易于集成。因此,被广泛地应用于军事、农业、工业等领域。对于宽带光谱结构编码技术,光谱响应曲线的随机性以及重构算法是光谱重构性能的重要决定因素。而不同光谱编码方式的随机性与材料或器件的光谱编码原理密切相关。文中详细阐述了光谱响应曲线随机性对光谱重构影响的理论依据。梳理了基于实现光谱编码方式的不同技术手段,其中包括量子点、液晶、光子晶体、超表面材料、法布里-珀罗腔、光学薄膜以及混合材料等,总结了这些方案的原理与发展过程。其次,介绍了基于这些材料或器件的数据采集方案,总结了这些方案的优缺点。然后,概述了该类光谱成像技术中用到的重构算法,主要包括基于先验知识的压缩感知重构算法以及端到端的深度学习重构算法的发展。最后,对基于宽带光谱调制的计算光谱成像技术的目前存在的问题进行了分析,并对未来发展趋势及研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 计算光谱成像 宽带光谱结构编码 压缩感知 随机性分析
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