[发明专利]基于高光谱相机的光谱监测文物防盗方法及系统

权利要求书

1.基于高光谱相机的光谱监测文物防盗方法，其特征在于：包括以下步骤：

通过高光谱相机采集待监控文物的高光谱图像；

确定待监控文物上编码标签位置；

确定该待监控文物在编码标签位置的光谱特征；

根据光谱特征获取高光谱图像中编码标签的特征；

根据编码标签的特征确定待监控文物的状态信息。

2.如权利要求1所述的基于高光谱相机的光谱监测文物防盗方法，其特征在于：所述编码标签包括由若干预设频谱材料按照预设顺序标记的编码组成，所述预设频谱材料为可见光透明的在预设波段具备特征峰位的反射材料。

3.如权利要求1所述的基于高光谱相机的光谱监测文物防盗方法，其特征在于：所述编码标签设置于待监控文物的预设部位。

4.如权利要求1所述的基于高光谱相机的光谱监测文物防盗方法，其特征在于：所述根据解码判断待监控文物的状态信息，按照以下步骤进行：

根据解码判断待监控文物编码标签的特征峰是否发生变化，如果否，则待监控文物未被破坏或盗窃，如果是，则待监控文物被破坏或盗窃。

5.如权利要求1所述的基于高光谱相机的光谱监测文物防盗方法，其特征在于：所述编码标签的特征按照以下步骤提取：

对频谱图像预处理，计算编码标签与待监控文物的背景图像的灰度值差，判断灰度值差是否超过预设阈值，如果是，则编码标签存在特征峰位，如果否，则编码标签不存在特征峰位。

6.如权利要求1所述的基于高光谱相机的光谱监测文物防盗方法，其特征在于：所述编码标签的特征峰位是按照以下步骤确定的：

采集待监控文物本体的高光谱数据，根据高光谱数据得到待监控文物各部位的光谱曲线，根据光谱曲线确定的特征峰位，根据特征峰位确定待监控文物的编码标签。

7.如权利要求1所述的基于高光谱相机的光谱监测文物防盗方法，其特征在于：所述编码标签按照以下方式进行组合：

根据特征峰位选择对应的频谱材料并制作成对应特征峰位膜器件；将不同特征峰位的膜器件按预设顺序进行编码拼接，在一个波段内存在特征峰记做1，不存在特征峰记做0，N种特征峰即有2^N种编码组合，其中，全0即代表在各个波段均无特征峰，代表文物本身，剩下2^N-1种特征峰编码组合即可作为2^N-1个标签编号，代表文物的2^N-1个部位。

8.如权利要求1所述的基于高光谱相机的光谱监测文物防盗方法，其特征在于：还包括对高光谱图像的图像标定，具体过程如下：

设置高光谱相机采集条件并扫描标准白色校正板得到全白的标定图像W；

关闭摄像头快门进行图像采集得到全黑的标定图像B；

按照以下公式进行标定：

其中，I表示绝对图像，R表示相对图像。

9.基于高光谱相机的光谱监测文物防盗系统，其特征在于：包括高光谱相机、控制单元、数据处理装置；

所述控制单元与高光谱相机、数据处理装置连接；所述控制单元用于控制高光谱相机；

所述高光谱相机用于拍摄设置有编码标签的待监控文物图像，并将拍摄的图像传输到数据处理装置中；所述数据处理装置用于分析图像并识别编码标签中的特征。

10.如权利要求9所述的基于高光谱相机的光谱监测文物防盗系统，其特征在于：所述数据处理装置包括以下部分：

标签定位单元，用于确定待监控文物上编码标签位置；

文物光谱特征确定单元，用于确定该待监控文物在编码标签位置的光谱特征；

高光谱相机控制单元，用于通过相机获取编码标签在滤光片下的频谱图像；

特征峰提取单元，用于将频谱图像传输到数据处理装置进行处理得到编码标签的特征峰位；

解码单元，用于根据特征峰位获取编码标签的解码；

判断单元，用于根据解码判断待监控文物的状态信息。