宽带光谱成像系统最优训练样本选择方法研究

万晓霞， 梁金星， 刘强

(武汉大学 印刷与包装系， 湖北，武汉 430079)



宽带光谱成像系统最优训练样本选择方法研究

万晓霞， 梁金星， 刘强

(武汉大学 印刷与包装系， 湖北，武汉 430079)

为解决现有标准色卡或颜色样本集因数量大、存在严重颜色冗余而导致的光谱成像工作繁重的问题，提出一种基于宽带光谱成像系统光谱重建误差最小化的最优训练样本选择方法. 通过现有颜色样本集中最有效样本的选择，实现宽带光谱成像系统训练样本的优化. 研究通过伪逆方法进行光谱重建，以光谱均方根误差作为评价依据，从颜色样本集中逐步挑选训练样本，实现每次迭代所确定训练样本对样本集重建光谱误差的最小化. 实验结果表明，在选择相同数量训练样本条件下，本研究方法所构建训练样本的光谱和色度精度明显优于现有方法.

光谱成像；训练样本；光谱重建；误差分析

光谱成像技术在光谱与色度方面具有较高成像质量，近些年在数字成像领域发展迅速，同时在文物艺术品的高保真数字化典藏、保护及再现复制方面发挥越来越突出的优势，当前光谱成像系统主要分为窄带与宽带光谱成像系统两类[1-2]. 宽带光谱成像系统中，物体表面光谱反射率重建工作大多基于训练样本完成，即先获得典型代表性训练样本，通过训练样本计算由多通道数字响应信号到光谱反射率值的转换矩阵，完成光谱反射率重建[2]，因而训练样本的选择直……