Научно-технический
«ОПТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ»
издается с 1931 года
 
   
Русский вариант сайта Английский вариант сайта
   
       
   
       
Статьи последнего выпуска

Электронные версии
выпусков начиная с 2008


Алфавитный указатель
2000-2010 гг


444
Архив оглавлений
выпусков 2002-2007 гг


Реквизиты и адреса

Вниманию авторов и рецензентов!
- Порядок публикации
- Порядок рецензирования статей
- Типовой договор
- Правила оформления
- Получение авторского вознаграждения
- Редакционная этика


Контакты

Подписка

Карта сайта




Журнал с 01.12.2015 допущен ВАК для публикации основных результатов диссертаций как издание, входящее в международные реферативные базы систем цитирования (Web Science, Scopus) (см. Vak.ed.gov.ru Перечень журналов МБД 16.03.2018г)

RESEARCH ON SPECTRAL REFLECTANCE RECONSTRUCTION BASED ON COMPRESSIVE SENSING BY GRADUAL MODULATION WHEEL.

 

© 2019     Zhang Lei-hong*; Ye Hualong*; Li Bei*, Zhang Dawei**; Wang Kaimin**; Chen Jian***

*College of Communication and Art Design, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China

**School of optical electrical and computer engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China

***Anhui Province Key Laboratory of Nondestructive Evaluation, Anhui 230088, China

E-mail: friedrich_suse@foxmail.com

Submitted 17.08.2018

DOI:10.17586/1023-5086-2019-86-10-54-65

The spectral reflectance of an object can show the color of an object from its intrinsic properties. As a result, it is very important to reconstruct the spectral reflectance of the object. In this paper, a method of spectral reflectance reconstruction based oncompressive sensing by gradual modulation wheel is proposed. A light source modulated by a grating and a gradual modulation wheel is irradiated onto an object, and the spectral reflectance is received by a single pixel detector. Different experimental devices are set up for color block and multispectral image. The spectral reflectance of the multispectral image is further modulated by a spatial modulator, and then the multispectral image is received by a single pixel detector. In the simulation experiment, the effect of different cycle transformation on the gradual modulation wheel is investigated and the objective evaluations are structural similarity, peak signal to noise ratio and root mean square error, which has allowed to determine exact conditions for the best spectral reflectance reconstruction and the accurate copying of the multispectral image.

Keywords: single pixel detector, spectral reflectance,gradual modulation wheel,sine modulation curves.

OCIS codes: 330.1690, 330.1710.

 

Восстановление методом сжатого считывания спектра отражения с использованием градуального модулирующего диска

© 2019 г.  Zhang Lei-hong, Ye Hualong, Li Bei, Zhang Dawei, Wang Kaimin, Chen Jian

Спектр отражения объекта определяет его цветовое восприятие, что приводит к важности восстановления этого спектра из данных, измеряемых прибором. Предлагается способ восстановления спектра отражения с использованием сжатого считывания с градуального модулирующего диска. Свет от источника разлагается в спектр посредством дифракционной решётки, проходит через модулирующий диск с плавной модуляцией, освещает объект и принимается точечным детектором. Рассмотрены различные экспериментальные схемы для однотонных и многоцветных изображений.  В случае многоцветных изображений перед точечным детектором дополнительно вводится пространственный модулятор света. Путём численных экспериментов определено влияние на качество восстановления спектра отражения модуляционных параметров диска, определены параметры структурного подобия, отношения сигнал/шум и среднеквадратической ошибки измерений, что позволило определить условия наилучшего восстановления спектра отражения и точного воcпроизведения многоцветных объектов.

Ключевые слова: точечный детектор, спектр отражения, градуальный модулирующий диск, гармоническая кривая модуляции.

 

References

  1. Barakzehi M., Amirshahi S.H., Peyvandi S. et al. Reconstruction of total radiance spectra of fluorescent samples by means of nonlinear principal component analysis// Journal of the Optical Society of America A. 2013.V. 30(9). P. 1862–1870.
  2. Chen S., Lin X., Yuen C. et al. Recovery of Raman spectra with low signal­to­noise ratio using Wiener estimation // Optics Express. 2014.V. 22(10). P. 12102­14.
  3. Kim B.G., Han J.W., Park S.B. Spectral reflectivity recovery from the tristimulus values using a hybrid method// Journal of the Optical Society of America A. 2012. V. 29(29). P. 2612–2621.
  4. August Y., Stern A. Compressive sensing spectrometry based on liquid crystal devices// Optics Letters. 2013. V. 38(23). P. 4996­9.
  5. Bian L., Suo J., Situ G. et al. Multispectral imaging using a single bucket detector // Physics. 2015. V. 6. 6 p.
  6. Clemente P., Durán V., Tajahuerce E. et al. Compressive holography with a single­pixel detector // Optics Letters. 2013. V. 38(14). P. 2524–2527.
  7. Yuan S., Liu X., Zhou X. et al. Multiple­image encryption scheme with a single­pixel detector// Journal of Modern Optics. 2016. V. 15. P. 1–9.
  8. Liu X.F., Yu W.K., Yao X.R. et al. Measurement dimensions compressed spectral imaging with a single point detector// Optics Communications.2016. V. 365. P. 173–179.
  9. Zhang L., Liang D., Li B. et al. Study on the key technology of spectral reflectivity reconstruction based on sparse prior by a single­pixel detector // Photonics Research. 2016. V. 4(3). P. 115.
  10. Wang Z., Bovik A.C., Sheikh H.R. et al. Image quality assessment: from error visibility to structural similarity // IEEE Transactions on Image Processing. 2004. V. 13(4). P. 600–612.
  11. Yeo C., Tan H.L., Tan Y.H. SSIM­based adaptive quantization in HEVC// IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing. 2013. V. 32(3). P. 1690–1694.
  12. Rehman A., Wang Z., Brunet D. et al. SSIM­inspired image denoising using sparse representations // Proceedings of the IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing. May 22–27. 2011. Prague Congress Center, Prague, Czech Republic. 2011. P. 1121–1124.
  13. Chen S., Lin X., Yuen C. et al. Recovery of Raman spectra with low signal­to­noise ratio using Wiener estimation // Optics Express. 2014.V. 22(10). P. 12102­14.
  14. Yoo Ji­Hoon, Kyung Wang­Jun, Ha Ho­Gun. Estimation of reflectance based on properties of selective spectrum with adaptive Wiener estimation// Proc Spie. 2013. V. 8652(2). P. 86520–86527.
  15. Lin M.C., Tsai C.W., Tien C.H. Spectral image reconstruction by a tunable LED illumination // Proc. Spie. 2013. V. 8870(5). P. 441–443.

Полный текст



 
Назад 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ... 12 Далее