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申请/专利权人：华南农业大学

摘要：本发明涉及植被指数监测技术领域，具体是一种单目高分多光谱的成像系统及控制方法。成像系统包括：成像底片，用于将各波段的光学信号转化为数字信号；无畸变成像镜头，用于将目标物体的原始影像光信号聚焦在成像底片上，形成RGB原始影像；多波段组合窄带滤光片，置于无畸变成像镜头和成像底片之间，用于约束成像底片实际可接收光信号的光谱范围；入射光校准模块，用于获取环境光的入射照度数据；并行数据处理单元，与成像底片相连，用于结合入射照度数据分析数字信号，并形成用于植被分析的反射率影像。本发明有利于解决现有多光谱传感器成本高，影像同步性和配准精度不足的问题。

主权项：1.一种单目高分多光谱的成像系统，其特征在于，包括：成像底片，用于将各波段的光学信号转化为数字信号；无畸变成像镜头，用于将目标物体的原始影像光信号聚焦在成像底片上，形成RGB原始影像；多波段组合窄带滤光片，置于无畸变成像镜头和成像底片之间，用于约束成像底片实际可接收光信号的光谱范围；入射光校准模块，用于获取环境光的入射照度数据；并行数据处理单元，与成像底片相连，用于获取各个波段对应的实际照度数据，结合入射照度数据分析数字信号，并形成用于植被分析的反射率影像；所述成像底片包括R、G、B三个通道；设：R通道的响应范围为；G通道的响应范围为；B通道的响应范围为；设任意通道的实际测量值为，其中R通道、G通道和B通道的实际测量值分别为；、、；R通道的响应函数为；G通道的响应函数为；B通道的响应函数为； 、、分别为、、波长对应的辐射照度；所述多波段组合窄带滤光片为三波段组合窄带滤光片；设：三个波段的中心波长分别为、、，且满足； 、、分别为、、对应的辐射照度；当==，成像底片中R通道、G通道、B通道的实际测量值满足： ； ； ；所述成像系统通过以下控制方法控制，具体步骤包括：通过无畸变成像镜头获取目标物体的原始影像光信号；通过三波段组合窄带滤光片对原始影像光信号进行组合滤光；组合滤光后将具有多个波段的光信号聚焦在成像系统的成像底片上形成受波段约束的RGB原始影像；将受波段约束的RGB原始影像转化为数字信号，获取各个波段对应的实际照度数据；获取环境光的入射照度数据，通过入射照度数据和实际照度数据获取各个波段对应的光谱影像反射率；通过光谱影像反射率获取用于植被分析的反射率影像；在步骤“通过三波段组合窄带滤光片对原始影像光信号进行组合滤光”中，经组合滤光后，RGB原始影像中R通道、G通道和B通道接收到的受波段约束的RGB原始影像的DN值分别为：、、；各个波段的中心波长、、对应的辐射照度分别为：、、；具有以下关系： ； ； ；即： =其中、、为R通道的响应系数因子，、、为G通道的响应系数因子，、、为B通道的响应系数因子；获取响应系数因子矩阵：；步骤“获取各个波段对应的实际照度数据”具体为，通过响应系数因子矩阵，通过、、计算出、、；步骤“获取响应系数因子矩阵”具体为：在步骤“获取目标物体的原始影像光信号”和“对原始影像光信号进行组合滤光”后，加入单波段滤光；单波段滤光中，采用的波段的中心波长与所述组合滤光的一致；设单波段滤光中，采用的波段的中心波长分别为、、，满足：、、=；仅加入中心波长为的单波段滤光，获得： ；；；仅加入中心波长为的单波段滤光，获得： ；；；仅加入中心波长为的单波段滤光，获得： ；；；从而获取响应系数因子矩阵。

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百度查询： 华南农业大学 一种单目高分多光谱的成像系统及控制方法