CN107907215A - 光谱曲线重构方法和装置 - Google Patents

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Abstract

光谱曲线重构方法和装置。获取被测物的第一采样点的采样结果，第一采样点的采样结果包括该采样点的M个通道的采样信息；根据光源输出光谱函数分别与采样设备的M个采样信息的光谱响应函数的乘积,确定M个采样函数；根据冲击函数群和采样函数确定抽样数组矩阵；通过抽样数组矩阵和采样结果确定欠定方程组；根据冲击函数群和先验光谱函数确定系数S，通过对变量S取最小值的约束条件，从欠定方程组的多个解中确定一个为所述第一个采样点的光谱函数。本申请通过将先验光谱函数代入到光谱采样重构过程中，用以补足被测量光谱曲线的采样缺失。从而避免了使用过多的采样点数量、节约了成本，更能降低系统复杂程度。

Description

光谱曲线重构方法和装置
技术领域
本申请涉及图像检测技术领域，尤其涉及一种光谱曲线重构方法和装置。
背景技术
目前，对印刷品的颜色质量控制的要求不断提高。这就对相应的颜色检测手段提出了更高的要求。需要实现高精度的印刷品表面光谱反射率函数实时测量。但是实际中常用的CMYK油墨系统本身的光谱反射率函数曲线，在个别区域有着很高的瞬时频谱。需要对应极高的采样率才能够有效还原。这在实际工程实施中是难以实现的。因此，在这些区域往往会出现较为严重的失真。导致较大的误差。
另一方面，针对于印刷品颜色质量监控的光谱重构，本质上针对的是实际光谱与理论光谱之间的微小差异。而这些微小差异具有明显的漂移特征。是由；浓度，干湿度，压力等因素诱发的光谱低频畸变，一般不含有高频成分。
因此，服务于印刷品颜色检测的光谱重构系统，应该是面向于光谱低频畸变的检测。应该采用较低的采样率，以实现较低的硬件成本和较低的系统复杂度。但是与此同时，也需要引入被测量光谱理论上的高频部分对重构结果加以补偿。由于实际检测对象是位于低频段的光谱差异，因此也不必担心在高频段引入理论值代替实际测量值所导致的误差。这样就可以避免在高频段的严重失真，获得较高的整体重构精度。
发明内容
第一方面，本申请具体实施例提供一种光谱曲线重构方法，所述方法包括：
光谱曲线重构设备确定被测物上W个采样点中第一个采样点的光谱函数，所述W为大于等于1的正整数；
所述确定第一个采样点的光谱函数包括执行如下步骤：
获取被测物的第一采样点的采样结果，所述第一采样点的采样结果包括该采样点的M个通道的采样结果，所述M为大于1的正整数；根据光源输出光谱函数分别与采样设备的M个采样通道的光谱响应函数的乘积,确定M个采样函数；根据冲击函数群和采样函数确定抽样数组矩阵；所述抽样数组矩阵中的一行是将M个采样函数中一个与冲击函数群中的N个单位冲击函数分别相乘确定；所述冲击函数群包括多个单位冲击函数；通过抽样数组矩阵和采样结果确定欠定方程组，所述欠定方程组包括多个解；根据冲击函数群和先验光谱函数确定变量S，通过取变量S的最小值作为约束条件，从所述欠定方程组的多个解中确定一个为所述第一个采样点的光谱函数；
重复执行上述方法确定被测物的W个采样点中除第一个采样点外其他每个采样点的光谱曲线，所述W个采样点的光谱曲线的组合为所述被测物的光谱重构结果。
在一个可能的设计中，所述根据采样结果和抽样数组矩阵确定欠定方程组：
其中，K11至Kmn为抽样数据矩阵，所述f1至fn为欠定方程组的解，所述B1至BM采样结果。
在一个可能的设计中，所述根据冲击函数群和先验光谱函数确定系数S，包括：
S＝max{|fa1-f1|，|fa2-f2|，|fa3-f3|......|fan-fn|}
其中，fa1至fan为先验数组，所述先验数组是冲击函数群对先验光谱函数的采样结果。
在一个可能的设计中，所述冲击函数群为：
fs＝δ(x-y1)+δ(x-y2)+δ(x-y3)+......+δ(x-yn)
其中，δ(x-y1)至δ(x-yn)中的任意一个为一个单位冲击函数所述δ用于表示冲击函数，x为未知量，y1至yn为常数。
在一个可能的设计中，所述y1为可见光光谱最短波长，yn为可见光光谱最长波长。
第二方面，本申请具体实施例提供一种光谱曲线重构装置，包括：
处理单元，用于光谱曲线重构设备确定被测物上W个采样点中第一个采样点的光谱曲线，所述W为大于等于1的正整数；
所述确定第一个采样点的光谱曲线包括执行如下步骤：
获取被测物的第一采样点的采样结果，所述第一采样点的采样结果包括该采样点的M个通道的采样结果，所述M为大于1的正整数；根据光源输出光谱函数分别与采样设备的M个采样通道的光谱响应函数的乘积,确定M个采样函数；根据冲击函数群和采样函数确定抽样数组矩阵；所述抽样数组矩阵中的一行是将M个采样函数中一个与冲击函数群中的N个单位冲击函数分别相乘确定所述冲击函数群包括多个单位冲击函数；通过抽样数组矩阵和采样结果确定欠定方程组，所述欠定方程组包括多个解；根据冲击函数群和先验光谱函数确定变量S，通过取变量S的最小值作为约束条件，从所述欠定方程组的多个解中确定一个为所述第一个采样点的光谱函数；
重复执行上述方法确定被测物的W个采样点中除第一个采样点外其他每个采样点的光谱曲线，所述W个采样点的光谱曲线的组合为所述被测物的光谱重构结果。
在一个可能的设计中，所述冲击函数群为：
fs＝δ(x-y1)+δ(x-y2)+δ(x-y3)+......+δ(x-yn)
其中，δ(x-y1)至δ(x-yn)中的任意一个为一个单位冲击函数所述δ用于表示冲击函数，x为未知量，y1至yn为常数。
在一个可能的设计中，所述y1为可见光光谱最短波长，yn为可见光光谱最长波长。
第三方面，本申请具体实施例提供一种光谱曲线重构装置，包括：
处理器；以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行以下操作：
光谱曲线重构设备确定被测物上W个采样点中第一个采样点的光谱曲线，所述W为大于等于1的正整数；
所述确定第一个采样点的光谱曲线包括执行如下步骤：
获取被测物的第一采样点的采样结果，所述第一采样点的采样结果包括该采样点的M个通道的采样结果，所述M为大于1的正整数；根据输出光谱函数分别与采样设备的M个采样通道的光谱响应函数的乘积,确定M个采样函数；根据冲击函数和采样函数确定抽样数组矩阵；所述抽样数组矩阵中的一行是将M个采样函数中一个与冲击函数群中的N个单位冲击函数分别相乘确定，所述冲击函数群包括多个单位冲击函数；通过抽样数组矩阵和采样结果确定欠定方程组，所述欠定方程组包括多个解；根据冲击函数群和先验光谱函数确定变量S，通过取变量S的最小值作为约束条件，从所述欠定方程组的多个解中确定一个为所述第一个采样点的光谱函数；
重复执行上述方法确定被测物的W个采样点中除第一个采样点外其他每个采样点的光谱曲线，所述W个采样点的光谱曲线的组合为所述被测物的光谱重构结果。
第四方面，本申请具体实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当被包括多个应用程序的电子设备执行时，使得所述电子设备执行权利要求1-5任一项所述的方法。
本申请具体实施例提供一种光谱曲线重构方法和装置。通过将先验光谱函数代入到光谱采样重构过程中。用以补足被测量光谱曲线的采样缺失。从而避免了采样系统使用过多的采样点数量、节约了成本，更能降低系统复杂程度。由于印刷品的颜色偏差，都是以漂移性质的低频段误差，作为绝对主体。因此引入先验光谱函数补充高频段采样缺失的方式，并不会对重构精度带来明显影响。相反，还能避免由于欠采样本身决定的重构带宽不足，在光谱曲线瞬时频谱较高的区域产生的显著误差。从而整体提升采样重构精度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请具体实施例提供的一种图像检测系统；
图2为本申请具体实施例提供的一种单个采样点的光谱曲线重构方法；
图3是本申请的一种电子设备。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
本申请具体实施例提供一种光谱曲线重构方法和装置。在所述方法中，通过欠定方程组确定重构所述光谱曲线的N个解时，通过先验光谱函数确定所述N个解中的最优解。通过将先验光谱函数代入到光谱采样重构过程中，用以补足被测量光谱曲线的采样缺失。从而避免了采样系统使用过多的采样点数量、节约了成本，更能降低系统复杂程度。由于印刷品的颜色偏差，都是以漂移性质的低频段误差，作为绝对主体。因此引入先验光谱函数补充高频段采样缺失的方式，并不会对重构精度带来明显影响。相反，还能避免由于欠采样本身决定的重构带宽不足，在光谱函数瞬时频谱较高的区域产生的显著误差。从而整体提升采样重构精度。
图1为本申请具体实施例提供的一种图像检测系统。如图1所示，所述系统包括光源101、图像采集设备102、光谱曲线重构设备103和判断设备104。光源用于为图像采集设备获取的被测物的图像提供必须的照明。图像采集设备102用于获取被测物的图像信息。在本申请的具体实施例中，该图像采集设备可以是工业摄像机。
光谱曲线重构设备用于根据所述图像信息确定所述被测物在一个点的光谱函数，再根据每个点的光谱函数确定整个图像的全部光谱组成情况。具体的，所述光谱曲线重构设备103在重构一个点的光谱曲线时，根据被测物的图像信息，确定一个点的采集结果，所述采集结果包括多个通道，每个通道是该点在不同光谱频段的灰度值。同时，所述光谱曲线重构设备还根据输出光谱函数FL和相机的相应传输函数FCm确定采样函数FM。
所述光谱曲线重构设备中包括存储了冲击函数群，所述冲击函数群可以根据用户的实际需求进行调整。所述光谱曲线重构设备在确定所述采样函数后，还根据所述采样函数和冲击函数群确定抽样数据矩阵。所述抽样数据矩阵中的一行是根据采样函数中的一个分别与冲击函数中的每个单位冲击函数相乘的积分值确定。
所述光谱曲线重构设备还根据所述抽样数据矩阵和采样结果确定一个欠定方程组，所述欠定方程组的解为采样点的光谱曲线结果。由于所述方程为欠定方程，因此所述欠定方程组包括多个解。在本申请的具体实施例中，所述光谱曲线重构设备还根据先验光谱函数，确定所述多个解中最优的一个。通过将先验光谱函数代入到光谱采样重构过程中。用以补足被测量光谱曲线的采样缺失。从而避免了采样系统使用过多的采样点数量、节约了成本，更能降低系统复杂程度。由于印刷品的颜色偏差，都是以漂移性质的低频段误差，作为绝对主体。因此引入先验光谱函数补充高频段采样缺失的方式，并不会对重构精度带来明显影响。相反，还能避免由于欠采样本身决定的重构带宽不足，在光谱曲线瞬时频谱较高的区域产生的显著误差。从而整体提升采样重构精度。
需要说明的是，所述先验光谱函数是根据所述印刷品的墨色设计值确定，当所述光谱曲线重构设备对不同的印刷品重构光谱曲线时，所采用的先验光谱函数不同。
在确定一个点的光谱函数后，所述光谱曲线重构设备还根据所述方法，对多个采样点的光谱函数进行确定。
所述判断设备用于根据所述光谱曲线重构设备确定的被测物的多个采样点的光谱函数后，对被测物上所印刷的色彩是否合格进行判断。所述判断设备既可以是通过光谱函数进行判断，也可以将所述光谱函数转换为任意形式进行判断。本申请对判断设备的判断形式不进行任何限定。
本本申请的具体实施例中，所述图像检测系统仅为为本申请光谱重构中的图像检测系统的可能实现方式，而不能用于对本申请的限定。图像处理设备103和判断设备104既可以是一个设备的两个部分也可以是两个设备。
在本申请的具体实施例中，对被测物的光谱曲线重构是分别确定被测物的多个采样点的光谱函数。所述多个采样点的光谱函数的组合为所述被测物的光谱函数。下面，对本申请具体实施例中，被测物的多个采样点中的一个采样点确定光谱函数进行说明。
图2为本申请具体实施例提供的一种单个采样点的光谱曲线重构方法。如图2所示，所述方法包括：
S201、获取被测物的第一采样点的采样结果，所述第一采样点的采样结果包括该采样点的M个通道的采样结果。
采样设备在获取被测物的图像信息时，将根据所述被测物的图像信息确定被测物中的采样点，以及每个采样点的采样结果。光谱曲线重构设备在重构光谱曲线时，获取当前重构的采样点的采样结果。
在本申请的具体实施例中，所述一个采样点的采样结果是该采样点在不同光谱频段采样通道产生的灰度值。例如，所述第一采样点的采样结果为B1,B2,B3......Bm，其中，m的数量是根据采样设备的通道的数量确定。
S202、根据光源输出光谱函数分别与采样设备的M个采样通道的光谱响应函数的乘积,确定M个采样函数。
在本申请的具体实施例中，所述光谱曲线重构设备包括光源输出光谱函数和采样设备的不同采样通道的光谱响应函数。当然所述输出光谱函数也可能根据环境光等其他情况而改变，本申请对输出光谱函数的具体形成不进行具体的限定。
在一个例子中，所述光谱曲线重构设备中包括的光源输出光谱函数为FL，所述采样设备的不同采样通道的光谱响应函数为FC1,FC2,FC3......FCm。于是，所述Fm＝FL*FCm。所述采样函数为F1,F2,F3......Fm。
S203、根据冲击函数群和采样函数确定抽样数组矩阵。
在本申请的具体实施例中，所述光谱曲线重构设备还包括冲击函数群。所述冲击函数圈可以是：
fs＝δ(x-y1)+δ(x-y2)+δ(x-y3)+......+δ(x-yn)
其中，所述冲击函数群包括多个单位冲击函数，δ(x-y1)至δ(x-yn)中的任意一个为一个单位冲击函数。所述δ用于表示冲击函数，x为未知量，y1至yn为常数。
在一个可能的设计中，所述y1为可见光光谱最短波长，yn为可见光光谱最长波长。例如，所述y1为400，yn为750。
可选的，每两个相邻的单位冲击函数的常数之间的间隔相等。当然所述每两个相邻的单位冲击函数的常数之间的间隔也可以是任意的。
所述确定抽样数组矩阵中的一个值是将冲击函数群fs中的单位冲击函数δ(x-yn)与m个采样函数Fm相乘的积分值，就对应数组中序数为(m，n)位置上的数值。即Kmn＝∫[(δ(x-n)*Fm]。
具体的，将F1与冲击函数群中的每个冲击函数相乘得到抽样数组矩阵中的第一行，按照上述方式，直至将FM与冲击函数群中的每个冲击函数相乘得到抽样数组矩阵中的最后一行。在一个例子中，所述抽样数组矩阵为：
S204、通过抽样数据矩阵和采样结果确定欠定方程组，所述欠定方程组包括多个解。
在本申请的具体实施例中，所述通过抽样数组矩阵和采样结果确定的欠定方程组为：
由于所述方程组为欠定方程组，所述欠定方程组的解包括多个。
S205、根据冲击函数群和先验光谱函数确定变量S，通过取变量S的最小值作为约束条件，从所述欠定方程组的多个解中确定一个为所述第一个采样点的光谱函数。
所述光谱曲线重构设备中还包括存储所述先验光谱函数fa，所述先验光谱函数可以根据印刷品的墨色设计值确定。当然所述先验光谱函数也可以根据合格样品的离线精密测量结果或任何其他方式获得的对合格印刷品光谱反射率函数的预估结果确定。
采用所述冲击函数群fs对先验光谱函数fa采样，得到先验数组，例如fa1，fa2，fa3......fan。具体的，以冲击函数群fs中第n个单位冲击函数δ(x-n)与先验光谱函数相乘的积分值，即为fan。其数学表达式为：
fan＝∫[(δ(x-n)*fa]
根据所述先验光谱函数，确定所述欠定方程组中的限定条件：
S＝max{|fa1-f1|，|fa2-f2|，|fa3-f3|......|fan-fn|}
所述S为每组欠定方程组的解中的最大值。将所述S中的最小值对应的一组解为所述第一个采样点的光谱曲线。
本申请具体实施例通过将先验光谱函数代入到光谱采样重构过程中。用以补足被测量光谱曲线的采样缺失。从而避免了采样系统使用过多的采样点数量、节约了成本，更能降低系统复杂程度。由于印刷品的颜色偏差，都是以漂移性质的低频段误差，作为绝对主体。因此引入先验光谱函数补充高频段采样缺失的方式，并不会对重构精度带来明显影响。相反，还能避免由于欠采样本身决定的重构带宽不足，在光谱曲线瞬时频谱较高的区域产生的显著误差。从而整体提升采样重构精度。
本申请具体实施例提供的一种光谱曲线重构装置，包括：处理单元。
所述处理单元包括用于，光谱曲线重构设备确定被测物上W个采样点中第一个采样点的光谱曲线，所述W为大于等于1的正整数。
所述处理单元确定第一个采样点的光谱曲线包括执行如下步骤：
获取被测物的第一采样点的采样结果，所述第一采样点的采样结果包括该采样点的M个通道的采样结果，所述M为大于1的正整数；根据输出光谱函数分别与采样设备的M个采样通道的光谱响应函数的乘积,确定M个采样函数；根据冲击函数和采样函数确定抽样数组矩阵；所述抽样数组矩阵中的一行是将M个采样函数中一个与冲击函数群中的N个单位冲击函数分别相乘确定，所述光谱曲线重构设备包括存储冲击函数群，所述冲击函数群包括多个单位冲击函数；通过抽样数组矩阵和采样结果确定欠定方程组，所述欠定方程组包括多个解；通过冲击函数群从所述欠定方程组的多个解中确定一个为所述第一个采样点的光谱曲线；
重复执行上述方法确定被测物的W个采样点中除第一个采样点外其他每个采样点的光谱曲线，所述W个采样点的光谱曲线的组合为所述被测物的光谱曲线。
所述根据采样结果和抽样数组矩阵确定欠定方程组：
其中，K11至Kmn为抽样数据矩阵，所述f1至fn为欠定方程组的解，所述B1至BM采样结果。
所述通过冲击函数群从所述欠定方程组的多个解中确定一个为所述第一个采样点的光谱曲线，包括：
根据先验数组和欠定方程组的解确定欠定方程的限定条件：
S＝max{|fa1-f1|，|fa2-f2|，|fa3-f3|......|fan-fn|}
其中，fa1至fan为先验数组；
确定S,所述S为所述欠定方程组的与相对应的先验组数求差的绝对值中的最大值；确定S中的最小值所对应的欠定方程组的解为光谱曲线重构结果。
所述冲击函数群为：
fs＝δ(x-y1)+δ(x-y2)+δ(x-y3)+......+δ(x-yn)
其中，δ(x-y1)至δ(x-yn)中的任意一个为一个单位冲击函数所述δ用于表示冲击函数，x为未知量，y1至yn为常数。
所述y1为400，yn为750，并且每两个相邻的单位冲击函数的常数之间的间隔相等。
图3是本申请的一种电子设备。请参考图3，在硬件层面，该设备包括处理器，可选地还包括网络接口、存储器。其中，存储器可能包含内存，例如高速随机存取存储器(Random-Access Memory，RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少1个磁盘存储器等。当然，该光谱曲线重构设备还可能包括其他业务所需要的硬件。
存储器，用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。存储器可以包括内存和非易失性存储器，并向处理器提供指令和数据。
处理器从非易失性存储器中读取对应的计算机程序到内存中然后运行，在逻辑层面上形成图像预测装置。处理器，执行存储器所存放的程序，并具体用于执行以下操作：
光谱曲线重构设备确定被测物上W个采样点中第一个采样点的光谱曲线，所述W为大于等于1的正整数；
所述确定第一个采样点的光谱曲线包括执行如下步骤：
光谱曲线重构设备确定被测物上W个采样点中第一个采样点的光谱函数，所述W为大于等于1的正整数；
所述确定第一个采样点的光谱函数包括执行如下步骤：
获取被测物的第一采样点的采样结果，所述第一采样点的采样结果包括该采样点的M个通道的采样结果，所述M为大于1的正整数；根据光源输出光谱函数分别与采样设备的M个采样通道的光谱响应函数的乘积,确定M个采样函数；根据冲击函数群和采样函数确定抽样数组矩阵；所述抽样数组矩阵中的一行是将M个采样函数中一个与冲击函数群中的N个单位冲击函数分别相乘确定；所述冲击函数群包括多个单位冲击函数；通过抽样数组矩阵和采样结果确定欠定方程组，所述欠定方程组包括多个解；根据冲击函数群和先验光谱函数确定变量S，通过取变量S的最小值作为约束条件，从所述欠定方程组的多个解中确定一个为所述第一个采样点的光谱函数；
重复执行上述方法确定被测物的W个采样点中除第一个采样点外其他每个采样点的光谱函数，所述W个采样点的光谱函数的组合为所述被测物的光谱重构结果。
上述如本申请图2所示的光谱曲线重构方法可以应用于处理器中，或者由处理器实现。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
该图像预测装置还可执行图2中该的任意方法，本申请实施例在此不再赘述。
当然，除了软件实现方式之外，本申请的图像处理模块并不排除其他实现方式，比如逻辑器件抑或软硬件结合的方式等等，也就是说以下处理流程的执行主体并不限定于各个逻辑单元，也可以是硬件或逻辑器件。
本申请的具体实施例中还提出了一种计算机程序产品，该计算机程序产品可用于计算机设备运行。当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行如图1该的方法。
本申请的具体实施例中还提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储一个或多个程序，该一个或多个程序包括指令，该指令当被包括多个应用程序的便携式电子设备执行时，能够使该便携式电子设备执行图2所示实施例的方法。本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上该仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种光谱曲线重构方法，其特征在于，所述方法包括：
光谱曲线重构设备确定被测物上W个采样点中第一个采样点的光谱函数，所述W为大于等于1的正整数；
所述确定第一个采样点的光谱函数包括执行如下步骤：
获取被测物的第一采样点的采样结果，所述第一采样点的采样结果包括该采样点的M个通道的采样结果，所述M为大于1的正整数；根据光源输出光谱函数分别与采样设备的M个采样通道的光谱响应函数的乘积,确定M个采样函数；根据冲击函数群和采样函数确定抽样数组矩阵；所述抽样数组矩阵中的一行是将M个采样函数中一个与冲击函数群中的N个单位冲击函数分别相乘确定；所述冲击函数群包括多个单位冲击函数；通过抽样数组矩阵和采样结果确定欠定方程组，所述欠定方程组包括多个解；根据冲击函数群和先验光谱函数确定变量S，通过取变量S的最小值作为约束条件，从所述欠定方程组的多个解中确定一个为所述第一个采样点的光谱函数；
重复执行上述方法确定被测物的W个采样点中除第一个采样点外其他每个采样点的光谱函数，所述W个采样点的光谱函数的组合为所述被测物的光谱重构结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据采样结果和抽样数组矩阵确定欠定方程组：
<mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mn>11</mn> </msub> <msub> <mi>f</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>K</mi> <mn>12</mn> </msub> <msub> <mi>f</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>+</mo> <mn>...</mn> <msub> <mi>K</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>f</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>B</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mn>21</mn> </msub> <msub> <mi>f</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>K</mi> <mn>22</mn> </msub> <msub> <mi>f</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>+</mo> <mn>...</mn> <msub> <mi>K</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>f</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>B</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mo>.</mo> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mo>.</mo> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mo>.</mo> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <msub> <mi>f</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>K</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mn>2</mn> </mrow> </msub> <msub> <mi>f</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>+</mo> <mn>...</mn> <msub> <mi>K</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>f</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>B</mi> <mi>m</mi> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>
其中，K11至Kmn为抽样数据矩阵，所述f1至fn为欠定方程组的解，所述B1至BM采样结果。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据冲击函数群和先验光谱函数确定系数S，包括：
S＝max{|fa1-f1|，|fa2-f2|，|fa3-f3|......|fan-fn|}
其中，fa1至fan为先验数组，所述先验数组是冲击函数群对先验光谱函数的采样结果。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述冲击函数群为：
fs＝δ(x-y1)+δ(x-y2)+δ(x-y3)+......+δ(x-yn)
其中，δ(x-y1)至δ(x-yn)中的任意一个为一个单位冲击函数所述δ用于表示冲击函数，x为未知量，y1至yn为常数。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述y1为可见光光谱最短波长，yn为可见光光谱最长波长。
6.一种光谱曲线重构装置，其特征在于，包括：
处理单元，用于光谱曲线重构设备确定被测物上W个采样点中第一个采样点的光谱曲线，所述W为大于等于1的正整数；
所述确定第一个采样点的光谱曲线包括执行如下步骤：
获取被测物的第一采样点的采样结果，所述第一采样点的采样结果包括该采样点的M个通道的采样结果，所述M为大于1的正整数；根据光源输出光谱函数分别与采样设备的M个采样通道的光谱响应函数的乘积,确定M个采样函数；根据冲击函数群和采样函数确定抽样数组矩阵；所述抽样数组矩阵中的一行是将M个采样函数中一个与冲击函数群中的N个单位冲击函数分别相乘确定,
所述冲击函数群包括多个单位冲击函数；通过抽样数组矩阵和采样结果确定欠定方程组，所述欠定方程组包括多个解；根据冲击函数群和先验光谱函数确定变量S，通过取变量S的最小值作为约束条件，从所述欠定方程组的多个解中确定一个为所述第一个采样点的光谱函数；
重复执行上述方法确定被测物的W个采样点中除第一个采样点外其他每个采样点的光谱曲线，所述W个采样点的光谱曲线的组合为所述被测物的光谱重构结果。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述冲击函数群为：
fs＝δ(x-y1)+δ(x-y2)+δ(x-y3)+......+δ(x-yn)
其中，δ(x-y1)至δ(x-yn)中的任意一个为一个单位冲击函数所述δ用于表示冲击函数，x为未知量，y1至yn为常数。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述y1为可见光光谱最短波长，yn为可见光光谱最长波长。
9.一种光谱曲线重构装置，其特征在于，包括：
处理器；以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行以下操作：
光谱曲线重构设备确定被测物上W个采样点中第一个采样点的光谱曲线，所述W为大于等于1的正整数；
所述确定第一个采样点的光谱曲线包括执行如下步骤：
获取被测物的第一采样点的采样结果，所述第一采样点的采样结果包括该采样点的M个通道的采样结果，所述M为大于1的正整数；根据输出光谱函数分别与采样设备的M个采样通道的光谱响应函数的乘积,确定M个采样函数；根据冲击函数和采样函数确定抽样数组矩阵；所述抽样数组矩阵中的一行是将M个采样函数中一个与冲击函数群中的N个单位冲击函数分别相乘确定，所述冲击函数群包括多个单位冲击函数；通过抽样数组矩阵和采样结果确定欠定方程组，所述欠定方程组包括多个解；根据冲击函数群和先验光谱函数确定变量S，通过取变量S的最小值作为约束条件，从所述欠定方程组的多个解中确定一个为所述第一个采样点的光谱函数；
重复执行上述方法确定被测物的W个采样点中除第一个采样点外其他每个采样点的光谱曲线，所述W个采样点的光谱曲线的组合为所述被测物的光谱重构结果。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当被包括多个应用程序的电子设备执行时，使得所述电子设备执行权利要求1-5任一项所述的方法。
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