使用六边形相机阵列的高分辨率高光谱视频成像
图像与视频处理
2024-11-08 v2
摘要
从物体中获取反射光谱是许多分类和检测问题的关键任务，因为许多材料和过程具有独特的光谱特性。由于高光谱具有很高的光谱灵活性，在许多情况下捕获高光谱图像是非常理想的。通常，为了避免光谱拖尾，甚至有必要捕获高光谱视频，或者至少能够一次性记录高光谱图像（也称为快照式高光谱成像）。为此，本文提出了一种使用六边形形状的高分辨率快照式高光谱相机阵列。用于高光谱成像的六边形阵列使用现成硬件，在所采用的相机、镜头和滤镜方面具有很高的灵活性。因此，通过安装不同的滤镜组可以轻松改变光谱范围。此外，使用现成硬件的概念与其他使用高度专业化硬件的方法相比，能够实现低成本。由于该高光谱相机阵列使用经典的工业相机，其空间和时间分辨率非常高，同时以 10 nm 为步长记录 400 nm 至 760 nm 范围内的 37 个高光谱通道。近场成像需要配准过程，将外围相机视图映射到中心视图。结果表明，与其它流行的快照方法相比，这种结合高光谱相机阵列和相应图像配准流水线的方法具有优越性。为了进行此评估，渲染了一个合成高光谱数据库。在合成数据上，新方法在重建质量上比其最佳竞争者高出 3 dB 以上。该合成数据还用于证明六边形形状相对于正交排列形状的优越性。此外，还提供了一个真实世界的高分辨率高光谱视频数据库。
引用
@article{arxiv.2407.09038,
title = {High-Resolution Hyperspectral Video Imaging Using A Hexagonal Camera Array},
author = {Frank Sippel and Jürgen Seiler and André Kaup},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.09038},
year = {2024}
}