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首页液晶可调滤色器(LCTF)在多光谱成像中的控制策略研究
"环境相关的LCTF多光谱成像控制策略 (2013年) - 云南师范大学学报(自然科学版), 作者: 刘章伟, 冯洁, 曹鹏飞, 李宏宁" 这篇论文探讨了在环境变化下,基于液晶可调谐滤色器(LCTF)的多光谱成像控制策略。多光谱成像是一个先进的成像技术,它可以获取物体在不同波段的光谱信息,提供更丰富的空间和光谱数据,适用于多种领域,如军事侦察、文物保护、农业监测等。 论文指出,采用光学镜头、液晶可调谐滤色器(LCTF)和CMOS工业相机构建了一款便携式多光谱成像仪,该设备能捕捉400到720纳米的光谱图像。实验研究了系统曝光时间和增益如何随着波长的变化而变化,并在三种典型光照条件下提出了相应的控制策略。 在相同的光照条件下,曝光时间和增益随波长变化的趋势一致,因此在调整这些参数时,应当同步进行,即要么同时增加,要么同时减少。然而,当环境光照条件改变时,这种关系会受到影响,曝光时间和增益随波长的变化会有显著差异。因此,必须根据具体的环境条件制定适应性的拍摄策略。 论文强调了环境因素对多光谱成像的影响,特别是光源的不同会导致成像策略的明显变化。在实际应用中,理解并适应这些变化对于获取高质量的多光谱图像至关重要。通过精确控制LCTF,可以实现对不同波长光线的高效分离和成像,从而提高成像质量和分析精度。 这篇论文为多光谱成像技术在复杂环境下的应用提供了理论基础和实践指导,对于优化成像参数、提升图像质量具有重要的参考价值。研究人员和工程师可以依据这些控制策略来设计更智能和适应性强的多光谱成像系统,以应对各种环境条件下的挑战。
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云南师范大学学报
自然科学版
年
月
卷
期
环境相关的
LCTF
多光谱成像控制策略
刘章伟
,
冯洁
,
曹鹏飞
,
李宏宁
云南师范大学 物理与电子信息学院
云南 昆明
摘
要
:
选用光学镜头
液晶可调谐滤色 器 和
工 业 相 机
构 成 便 携 式 多 光 谱 成 像 仪
采 集
波长范围为
的多光谱图像
从实验上研究了系统的曝光时间
增益 与 波长 的 变化 关 系
给
出了三种典型光照条件下基于液 晶 可 调 滤 色 器
的 多 光 谱 成 像 控 制 策 略
在 同 种 光 照 条 件 下
对于拍摄目标场景时
曝光时间和增益随波长变化是 一 致的
调节 时 应同 步
同增 或 同 减
调 节
当 环 境
光源
不同时
对场景的拍摄策略有明显影响
环境不同
曝光时间和增益随波长的变化有较大差异
应
制定不同的拍摄策略
关键词
:
环境相关
多光谱成像
液晶可调滤色器
控制策略
中图分类号
:
文献标志码
:
文章编号
:
(
)
概述
多光谱成像技术不同于传统的单一宽波段成像技术
它将成像技术和光谱测量技术结合在一起
获
取的信息不仅包括二维空间信息
还包含随波长分布的光谱辐射信息
丰富的目标光谱信息结合目标空
间影像极大地提高了目标探测的准确性
其最大的特点就是能够将工作光谱区精细划分为多个谱段
并
同时在各谱段对目标场景成像 探 测
正因 为 这些 明 显的 优 势
多光 谱 成像 技 术目 前 在军 事
文物 保
护
农业
刑事
生物医疗
颜色复制等领域得到了广泛的推广及应用
多光谱成像的关键技术是如何区分不同波长的光线所对应的场景图像
液晶可调滤色器
可通过电调谐方式代替传统机械轮转动方式来控制滤光片透过波长
在多光谱图像的采集过程中
如
果环境光照变化较大
由于不同波长下
的透过率和光源的能 量 不同
导致 曝 光时 间 和增 益 需要
根据波长进行补偿调节
如何得到合理的曝光时间和增益
是多光谱图像采集系统必须解决的问题
另
外
由于场景类型多样
如何制定有效的曝光策略
对于快速自动地采集多光谱图像以及后续多光谱图
像分析和反射率重建都有重要影响
为解决多光谱成像系统中的上述问题
使其在复杂光照条件下提供多光谱成像控制依据
我们使用
自制设备
在三种典型光照
晴天自然光
暗室环境中的白炽灯
荧光灯
条件下通过实验测量了不同波
段的最佳曝光时间 和 增 益
并 分 析 其 变 化 规 律
为 获 取 多 光 谱 图 像 时 的 控 制 参 数 提 供 了 参 数 调 节 的
依据
收稿日期
:
基金项目
:
国家自然科学基金资助项目
云南省自然 科 学基 金 资助 项 目
大
学生创新创业训练计划资助项目
作者简介
:
刘章伟
男
云南宣威人
主要从事多光谱成像技术方面研究
通信作者
:
李宏宁
男
博士
讲师
主要从事多光谱成像技术
建模和应用方面研究
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