[发明专利]多光谱成像数据处理系统

权利要求书

1.一种多光谱成像数据处理系统，其特征在于：所述系统包括前置光学系统、光谱分光器、图像传感器、图像采集卡、采样控制及数据处理计算机、采样控制和数据处理软件系统。

2.一种8通道多光谱成像数据处理系统，包括前置光学系统、光谱分光器、图像传感器、图像采集卡、采样控制及数据处理计算机、采样控制和数据处理软件系统，其特征在于：所述八通道多光谱成像数据处理系统在计算机程序的控制下运行，具有可视化操作界面；采集的原始光谱图像数据以通用图像文件格式保存在计算机的磁盘中以供配套软件做进一步处理，硬件技术指标为：

光谱测量范围：可见光420nm-780nm，近红外940nm

光谱图像通道数：8

光谱分辨率：全光谱范围的光谱曲线由8个8nm窄带采样点的数据拟合而成

图像数据：768×576像素

输出光谱数据：目标的光谱反射率

数据量化精度：8-bit

采样速度：8通道数据立方体小于500ms

光学系统视场：12o；

所述前置光学系统采用固定焦距的可见光CCD物镜，对远距离目标进行成像，根据测量及距离、市场大小以及图像传感器的尺寸选择场参数，所述参数为：

型号：RICOMES2514MC

焦距＝25mm

F/数＝1.4

视场12o；

所述光谱分光器由8种不同波长的窄带干涉滤光片组成，覆盖可见光和近红外波段，所述窄带干涉滤光片分别安装在8个通道的光学镜头前部；

所述图像传感器采用8个黑白CCD摄像头作为8个光谱通道的图像采集，标准模拟视频输出，具体参数如下：

型号：23K9HC(黑白)，

靶面尺寸：1/3-inch

图像规格：795(H)×596(V)

工作波段：可见光及近红外

标准复合视频输出(25帧/秒)；

所述图像采集卡将图像传感器的模拟视频信号转换为数字图像信号；总共采用了两块四通道并行PCI总线图像采集卡，直接由计算机进行控制，具体参数如下：

型号：MicroviewV410

像素：768×576×24bit(黑白彩色兼容)

视频输入：四路并行标准视频输入

视频输入为标准PAL、NTSC等信号制式

PCI总线控制四路实时采集/显示；

所述采样控制机数据处理计算机为便携式工控计算机，其中，CPU为P4处理器，主板自带多个PCI总线插槽，用于安装两块V410图像采集卡；操作系统为WindowsXP；采用VisualBasic平台自行编制图像采集与处理软件；

所述采样控制机数据处理软件系统包括图像采集模块、多窗口模块、图像配准模块和光谱分析模块，其中，

图像采集模块在用户的监控和操作下实时采集目标的8个通道的图像；单独采集1个数据立方体或者连续采集多个数据立方体；同时具有数据存盘功能；此外还有GPS信息以及其它信息存取功能，一个数据立方体即8幅图像的采样周期约500ms；

多窗口像模块用于在计算机屏幕上同时观察8个通道的目标图像；它具有同时显示8幅小图像的窗口，即显示多光谱成像仪的通道1～8的图像；

图像配准模块用于对已采集的8通道图像进行空间几何位置配准，为后续的光谱提取、图像融合和颜色计算做好准备；

图像分析模块对已经配准的8通道图像进行光谱提取、图像融合和颜色计算。获得图像中任意一点的光谱反射率以及颜色参数。