InSPECtor：一种用于压缩型像素化高光谱仪器的端到端设计框架
图像与视频处理
2023-09-21 v1 光学
摘要
经典的高光谱仪器设计对感兴趣场景的空间和光谱信息进行密集采样。数据可能在采集后进行压缩。本文介绍了一种优化微图案快照高光谱成像仪的设计框架，该成像仪采集场景中空间和光谱信息的优化子集。由此，数据在传感器层面即被压缩，但可通过联合优化的重建器恢复为完整的高光谱数据立方体。该框架使用 TensorFlow 实现，并利用其自动微分对微图案滤光片阵列的布局以及重建器进行联合优化。我们利用 Hyperscout 仪器采集的数据，探究了不同滤光片通带数、扫描帧数和滤光片布局下可实现的压缩比。我们展示了所得到的仪器设计，其进行快照测量而不损失显著信息，同时与经典的密集采样相比，将数据量、采集时间或探测器空间减少了 40 倍。压缩型高光谱成像仪设计及其配套重建器的联合优化，为大幅减少高光谱成像仪的数据量提供了一条途径。
引用
@article{arxiv.2309.10833,
title = {InSPECtor: an end-to-end design framework for compressive pixelated hyperspectral instruments},
author = {T. A. Stockmans and F. Snik and M. Esposito and C. van Dijk and C. U. Keller},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.10833},
year = {2023}
}
备注
23 pages, 12 figures, published in Applied Optics