[发明专利]一种光谱的重构方法、装置和电子设备

说明书

本申请实施例公开了一种光谱的重构方法、装置和电子设备，所述方法包括：通过图像传感器获取成像区域中任一基本阵列单元的光谱，任一基本阵列单元由N个像素组成，N为正整数；获取指定的拍摄参数的值；将所述任一基本阵列单元的光谱和所述指定的拍摄参数的值输入神经网络，得到所述神经网络输出的所述任一基本阵列单元对应的光谱的补偿量；将所述任一基本阵列单元的光谱叠加上与其对应的所述光谱的补偿量，得到所述任一基本阵列单元的重构光谱。本申请实施例采用数字方式进行光谱重构，有利于降低成本，不仅可以用在传统的图像传感器获取的RGB光谱的重构，而且也适合用于高光谱图像传感器获取的精细光谱的重构，有利于提高图像的空间准确性。

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种光谱的重构方法、装置和电子设备。

背景技术

由于透镜的色散效应，透镜对不同波长的光的折射率不相同。当景物经透镜成像时，不同波长的光具有不同的焦平面，景物上任一点上的的复合光经透镜后会透射到分散的空间点上。带有物体特征的精细光谱其空间分布会发生偏移，这会使图像传感器对景物的位置和尺寸产生误判，生成的图像会出现失真。

目前通常采用优化透镜组的方式来减少色散产生的图像失真，具体地，包括：增加镜片数量以及采用不同材质的镜片以抵消色散等。使用优化透镜组的方式时，需要进行复杂的光学设计，并且还需要对镜片进行精密加工，不仅成本高而且体积大，通过增加镜片优化镜头组的方法难以满足实际需求，因此这种方法不适合应用在智能手机等对集成度有较高要求的电子设备中。

需要说明的是，现有技术还提供了一种数据补偿方法，用于抵消镜头引起的色散。该方法通常用于拜耳bayer排列的红绿蓝(red green blue，简称RGB)图像传感器，具体实施时，先对棋盘形状的测试卡进行拍摄，然后比对棋盘边缘红边和蓝边相对绿边的空间偏移量，根据得到的空间偏移量计算各通道的校正量。当图像传感器为测量精密光谱的高光谱图像传感器时，现有的数据补偿方法存在很大的局限性，为了获得多个单色通道的对比数据，需要数量庞大的优质滤光片以面对高光谱中通道多且通道窄的实际情况；此外，还需要对多个波段进行计算并考虑纵向色散及横向色散的影响，模型复杂，计算量庞大。

发明内容

本申请实施例提供了一种光谱的重构方法、装置和电子设备，用于抵消由于镜头散射引起的光谱空间偏移。

第一方面，本申请实施例提供了一种光谱的重构方法，其包括：通过图像传感器获取成像区域中任一基本阵列单元的光谱，所述任一基本阵列单元由N个像素组成，所述N为正整数；获取指定的拍摄参数的值；将所述任一基本阵列单元的光谱和所述指定的拍摄参数的值输入神经网络，得到所述神经网络输出的所述任一基本阵列单元对应的光谱的补偿量；将所述任一基本阵列单元的光谱叠加上与其对应的光谱的补偿量，得到所述任一基本阵列单元的重构光谱。

在一些可能的实施例中，在所述通过图像传感器获取成像区域中任一基本阵列单元的光谱之前，所述方法还包括：通过改变所述标定光源的光谱，利用预设的光路对所述神经网络进行训练；所述预设的光路包括：标定光源、透镜和图像传感器；所述标定光源为光谱特性一致的面光源，标定光源的中心、所述透镜的光轴和所述图像传感器的中点处于同一直线上，且所述标定光源、所述透镜和所述图像传感器的主平面平行。