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申请/专利权人：南京理工大学

摘要：本发明公开了一种跨波段细节驱动增强的单像素光谱成像方法，包括如下步骤：利用RGB相机和光纤光谱仪同时获取物体的RGB图像和近红外高光谱单像素；对编码后的近红外高光谱单像素信息采用伪逆单像素成像算法初步重建出近红外高光谱图像；构建基于注意力融合的高光谱分辨率增强网络SREAF，利用初步重建出近红外高光谱图像和RGB图像进行融合，最终得到近红外高光谱图像。本发明的跨波段细节驱动增强的单像素光谱成像方法通过引入低成本的高空间分辨率的RGB图像，并构建深度学习框架融合RGB图像和近红外高光谱图像，提升了近红外高光谱图像的分辨率，最终在不增加实际压缩采样次数的同时获得高空间和高光谱分辨率的重建结果。

主权项：1.一种跨波段细节驱动增强的单像素光谱成像方法，其特征在于，采用近红外高光谱成像系统，所述近红外高光谱成像系统包括物镜L1、平板分束器BS、RGB相机、全内反射棱镜TIR、数字微镜装置DMD、准直器L2和光纤光谱仪，所述物镜L1设置在物体和平板分束器BS之间，所述RGB相机和全内反射棱镜TIR分别设置在所述平板分束器BS的两条光路上，所述数字微镜装置DMD设置在所述全内反射棱镜TIR直射光路上，所述准直器L2设置在所述全内反射棱镜TIR的偏转光路上，所述光纤光谱仪通过光纤接收所述准直器L2的光线；包括以下步骤：步骤一、利用所述RGB相机和光纤光谱仪同时获得所述物体的RGB图像和编码后的近红外高光谱单像素信息；步骤二、对步骤一得到的编码后的近红外高光谱单像素信息采用伪逆单像素成像算法得到初步高光谱图像LR-HSI；步骤三、利用基于注意力融合的高光谱分辨率增强网络SREAF对步骤一得到的RGB图像和步骤二得到的初步高光谱图像LR-HSI进行融合，得到最终的高光谱图像，所述基于注意力融合的高光谱分辨率增强网络SREAF包括空间光谱特征提取模块SPFE、U形残差特征提取模块URFE和通道压缩融合模块CCF；所述空间光谱特征提取模块SPFE包括空间注意力模块SA和通道注意力模块CA，用于对初步高光谱图像LR-HSI和RGB图像进行特征提取，得到初步特征图；所述U形残差特征提取模块URFE用于对得到初步特征图进行二次特征提取，得到最终特征图；所述通道压缩融合模块CCF用于对最终特征图进行通道压缩融合，得到最终的高光谱图像。

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