基于全色和压缩光谱成像的图像超分辨率系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于全色和压缩光谱成像的图像超分辨率系统及方法，主要解决现有图像重构质量差和面阵探测器空间分辨率低的问题。其成像系统包括两路观测通道和图像重构处理器，第一路观测通道由物镜、编码模板、带通滤波器、中继透镜组、双阿米奇棱镜和面阵探测器组成，用以获取压缩光谱观测图像；第二路观测通道由物镜、带通滤波器和面阵探测器组成，用以获取全色光谱观测图像；两路光谱观测图像通过图像重构处理器，利用光谱图像的稀疏性，求解非线性优化实现图像的超分辨率重构。本发明能获得具有高空间分辨率图像，可用于地理遥感、气象观测、灾害预防超分辨率图像的获取。

主权项

一种基于全色和压缩光谱成像的图像超分辨率系统，包括分束器(1)、两个物镜(2，8)、编码模板(3)、两个带通滤波器(4，9)、中继透镜组(5)、双阿西奇棱镜(6)、两个阵列传感器(7，10)和图像重构处理器(11)；分束器(1)位于两个物镜(2，8)的前端，作为分光器件；第一物镜(2)，编码模板(3)，第一带通滤波器(4)，中继透镜组(5)，双阿米奇棱镜(6)，第一探测面阵(7)，构成第一光路通道C₁，其特征在于：第二物镜(8)，第二带通滤波器(9)，第二探测面阵(10)，构成第二光路通道C₂，获得用于修正重构图像的全色光谱信息；编码模板(3)，采用随机编码方式，其码元分为1和0，1表示透光，0表示不透光，且码元数量是第一探测面阵(7)像素数量的2‑9倍，使得第一面阵探测器中的一个探测单元能获得编码模板中2‑9个码元的通光量，为图像超分辨重构提供更多的光谱空间信息。