CN114279568B - 基于色散进行编码压缩的多光谱成像方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种基于色散进行编码压缩的多光谱成像方法、装置及设备，方法包括：基于设置有与光轴夹角存在预设角度玻璃的高分辨率镜头对掩膜进行成像得到在水平方向产生不同偏移的不同光谱的掩膜图像，将采集的掩膜图像叠加后得到多光谱胶片掩膜并将贴有多光谱胶片掩膜的相机在白光下采集视野，获得经过色散编码后的场景图像并在待重建的谱段下，对场景图像进行向量化计算，并在计算次数达到迭代次数时得到未编码的不同光谱的图像。由此，解决了普通相机无法将简单的系统在一次拍摄中采集动态、高空间分辨率的光谱信息等问题，通过构建成像系统和执行重建算法分辨不同光谱波段精细特征，提升了一次拍摄后重建多光谱高分辨率图像的能力。
Description
技术领域
本申请涉及光谱成像技术领域，特别涉及一种基于色散进行编码压缩的多光谱成像方法、装置及设备。
背景技术
普通相机通过特定的模式采集自然界红、绿、蓝三种颜色光照强度信息，在传感器上进行成像。但是，在医学筛查、地面遥感等领域，往往对物体向世界展示的精确光谱有很高的要求，只包含三个颜色通道的普通相机已经不能满足需求。
现在已经出现了一系列高光谱相机，通过不同的方法提升光谱分辨率，即分辨不同光谱波段精细特征的能力。它们采集的数据是包含不同谱段的二维空间强度信息的三维数据立方体。
然而，现有的高光谱相机的采集流程大多以如下方式之一进行：第一，通过多次拍摄，变换光照波长范围，获取不同光谱的信息，这种方法采集时间长，不适合动态日常场景，实时性差；第二，在一次采集中，将传感器划分为不同的光谱区域，从而一次性记录多种光谱的场景信息，这种方法人为地降低了相机的空间分辨率，或者只能拍摄较小的FOV（FieldOf View，视野），无法记录较大范围或者较精细结构的光谱信息；第三，在采集的系统中，设置特定的光调制仪器，从而控制入射光的模式，然后用算法重建三维数据立方体，这种方法大多需要特殊仪器和精确的光路调整，系统规模庞大，操作复杂性较高。因此，现有的技术很难用简单的系统在一次拍摄中采集动态、高空间分辨率的光谱信息。
发明内容
本申请提供一种基于色散进行编码压缩的多光谱成像方法、装置及设备，以解决普通相机无法将简单的系统在一次拍摄中采集动态、高空间分辨率的光谱信息等问题。
本申请第一方面实施例提供一种基于色散进行编码压缩的多光谱成像方法，包括以下步骤：
基于高分辨率镜头对掩膜进行成像，得到在水平方向产生不同偏移的不同光谱的掩膜图像，其中，所述高分辨率镜头前设置有与光轴夹角存在预设角度的玻璃；
采集所述在水平方向产生不同偏移的不同光谱的掩膜图像，并在叠加后得到多光谱胶片掩膜；
通过贴装有所述多光谱胶片掩膜的相机在白光条件下采集视野，获得经过色散编码后的场景图像；以及
在待重建的谱段下，对所述场景图像进行向量化计算，并在计算次数达到迭代次数时，得到未编码的不同光谱的图像。
根据本申请的一个实施例，通过以下公式对所述场景图像进行向量化计算：
其中，
为根据当前迭代结果
得到的中间值，
为多光谱图像的向量化形式，
为迭代次数，
为根据上次迭代结果
得到的中间值，
为以
为对角线元素的对角矩阵，
为
的转置矩阵，
为所述场景图像的向量化形式，
为
矩阵的最大特征值，
为微分算子，
。
根据本申请的一个实施例，根据基于色散进行编码压缩的多光谱成像方法，其中，t=0时，
根据本申请的一个实施例，所述场景图像为单张图像。
根据本申请的一个实施例，所述色散编码后的场景图像的空间分辨率与所述未编码的不同光谱的图像的空间分辨率相同。
根据本申请实施例的基于色散进行编码压缩的多光谱成像方法，基于设置有与光轴夹角存在预设角度玻璃的高分辨率镜头对掩膜进行成像得到在水平方向产生不同偏移的不同光谱的掩膜图像，将采集的掩膜图像叠加后得到多光谱胶片掩膜并将贴有多光谱胶片掩膜的相机在白光下采集视野，获得经过色散编码后的场景图像并在待重建的谱段下，对场景图像进行向量化计算，并在计算次数达到迭代次数时得到未编码的不同光谱的图像。由此，解决了普通相机无法将简单的系统在一次拍摄中采集动态、高空间分辨率的光谱信息等问题，通过构建成像系统和执行重建算法分辨不同光谱波段精细特征，提升了一次拍摄后重建多光谱高分辨率图像的能力。
本申请第二方面实施例提供一种基于色散进行编码压缩的多光谱成像装置，包括：
成像模块，用于基于高分辨率镜头对掩膜进行成像，得到在水平方向产生不同偏移的不同光谱的掩膜图像，其中，所述高分辨率镜头前设置有与光轴夹角存在预设角度的玻璃；
采集模块，用于采集所述在水平方向产生不同偏移的不同光谱的掩膜图像，并在叠加后得到多光谱胶片掩膜；
获取模块，用于通过贴装有所述多光谱胶片掩膜的相机在白光条件下采集视野，获得经过色散编码后的场景图像；以及
计算模块，用于在待重建的谱段下，对所述场景图像进行向量化计算，并在计算次数达到迭代次数时，得到未编码的不同光谱的图像。
根据本申请的一个实施例，通过以下公式对所述场景图像进行向量化计算：
其中，
为根据当前迭代结果
得到的中间值，
为多光谱图像的向量化形式，
为迭代次数，
为根据上次迭代结果
得到的中间值，
为以
为对角线元素的对角矩阵，
为
的转置矩阵，
为所述场景图像的向量化形式，
为
矩阵的最大特征值，
为微分算子，
。
根据本申请的一个实施例，基于色散进行编码压缩的多光谱成像装置，其中，t=0时，
根据本申请的一个实施例，所述场景图像为单张图像。
根据本申请的一个实施例，所述色散编码后的场景图像的空间分辨率与所述未编码的不同光谱的图像的空间分辨率相同。
根据本申请实施例的基于色散进行编码压缩的多光谱成像装置，基于设置有与光轴夹角存在预设角度玻璃的高分辨率镜头对掩膜进行成像得到在水平方向产生不同偏移的不同光谱的掩膜图像，将采集的掩膜图像叠加后得到多光谱胶片掩膜并将贴有多光谱胶片掩膜的相机在白光下采集视野，获得经过色散编码后的场景图像并在待重建的谱段下，对场景图像进行向量化计算，并在计算次数达到迭代次数时得到未编码的不同光谱的图像。由此，解决了普通相机无法将简单的系统在一次拍摄中采集动态、高空间分辨率的光谱信息等问题，通过构建成像系统和执行重建算法分辨不同光谱波段精细特征，提升了一次拍摄后重建多光谱高分辨率图像的能力。
本申请第三方面实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的基于色散进行编码压缩的多光谱成像方法。
本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现如上述实施例所述的基于色散进行编码压缩的多光谱成像方法。
综上，本申请实施例的基于色散进行编码压缩的多光谱成像方法具有以下优点：
（1）只需采集一张图像，无需多次拍摄相同场景，即可求解多光谱图像，因此适用于实时重建多光谱视频，获取动态过程的光谱信息，时间分辨率仅取决于传感器性能。
（2）采集的编码图像与最终输出的图像空间分辨率相同，仅取决于镜头的分辨率和传感器的像素单元数量，避免了用传感器不同区域分别记录相同场景不同谱段的图像的情况，因此可以实现千万像素或亿像素级的多光谱成像。
（3）在获取编码掩膜后，只需对普通相机进行掩膜贴装，即可获取编码图像，进而用算法进行重建。操作流程简单，成本较低，系统属轻量级，避免复杂的光路调制过程。
（4）具有在一次拍摄后重建多光谱高分辨率图像的能力，从而在地面遥感、显微观测等领域具有重要的意义。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本申请实施例提供的一种基于色散进行编码压缩的多光谱成像方法的流程图；
图2为根据本申请一个实施例提供的采集胶片掩膜的光路图；
图3为根据本申请一个实施例提供的掩膜胶片图案的示意图；
图4为根据本申请一个实施例提供的采集编码图像的光路示意图；
图5为根据本申请一个实施例提供的基于色散进行编码压缩的多光谱成像方法技术实现流程图；
图6为根据本申请实施例的基于色散进行编码压缩的多光谱成像装置的示意图；
图7为根据本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
下面参考附图描述本申请实施例的基于色散进行编码压缩的多光谱成像方法、装置及设备。针对上述背景技术中心提到的只包含三个颜色通道的普通相机无法将简单的系统在一次拍摄中采集动态、高空间分辨率的光谱信息，且不能满足对物体向世界展示的精确光谱的问题，本申请提供了一种基于色散进行编码压缩的多光谱成像方法，在该方法中，基于设置有与光轴夹角存在预设角度玻璃的高分辨率镜头对掩膜进行成像得到在水平方向产生不同偏移的不同光谱的掩膜图像，将采集的掩膜图像叠加后得到多光谱胶片掩膜并将贴有多光谱胶片掩膜的相机在白光下采集视野，获得经过色散编码后的场景图像并在待重建的谱段下，对场景图像进行向量化计算，并在计算次数达到迭代次数时得到未编码的不同光谱的图像。由此，解决了普通相机无法将简单的系统在一次拍摄中采集动态、高空间分辨率的光谱信息等问题，通过构建成像系统和执行重建算法分辨不同光谱波段精细特征，提升了一次拍摄后重建多光谱高分辨率图像的能力。
具体而言，图1为本申请实施例所提供的一种基于色散进行编码压缩的多光谱成像方法的流程示意图。
具体地，本申请实施例的基于色散进行编码压缩的多光谱成像方法主要包括构建成像系统和执行重建算法两部分，为便于本领域技术人员进一步了解基于色散进行编码压缩的多光谱成像方法，本申请实施例将通过以下详细阐述进行说明。
如图1所示，该基于色散进行编码压缩的多光谱成像方法包括以下步骤：
在步骤S101中， 基于高分辨率镜头对掩膜进行成像，得到在水平方向产生不同偏移的不同光谱的掩膜图像，其中，高分辨率镜头前设置有与光轴夹角存在预设角度的玻璃。
在步骤S102中，采集在水平方向产生不同偏移的不同光谱的掩膜图像，并在叠加后得到多光谱胶片掩膜。
在步骤S103中，通过贴装有多光谱胶片掩膜的相机在白光条件下采集视野，获得经过色散编码后的场景图像。
具体而言，在构建成像系统部分，首先构建基本成像光路，包含成像目标、镜头、相机（传感器）、重复性随机掩膜（mask）和具有低阿贝系数的玻璃。其中，光学传播的基本路径见图2所示，具体表现为：首先，用高分辨率的中继镜头对掩膜进行成像，并且在高分辨率镜头前加装与光轴夹角约为45°的玻璃，可以使得不同光谱的掩膜图像在水平方向产生不同的偏移。其中，玻璃可以为具有低阿贝系数的玻璃以提供对不同谱段光线的色散调制，无需其他复杂调制。需要说明的是，重复性随机掩膜包括但不限于玻璃铬版、硅片等材质。
其次，如图3所示，通过具有细腻成像特性的彩色胶片采集不同光谱的掩膜图像偏移后进行叠加的结果，从而产生具有彩色渐变边缘的多光谱胶片掩膜，或者是按照直接叠加后的胶片掩膜制造菲林片（印刷制版所用的胶片）等印刷品。
最后，如图4所示，将掩膜在无尘环境下贴装到千万像素工业相机的传感器前部，并用该传感器在白光条件下采集视野，获得经过色散编码后的场景图像，其中，场景图像只需采集一张图像，无需多次拍摄相同场景且无需其他对普通相机的改动和复杂的光路调制。
在步骤S104中，在待重建的谱段下，对场景图像进行向量化计算，并在计算次数达到迭代次数时，得到未编码的不同光谱的图像。
具体地，在执行重建算法部分，在各个需重建的谱段下，对贴装掩膜的相机采集洁净、均匀白色背景板获得的图像进行向量化，具体向量化算法通过以下公式对场景图像进行向量化计算：
其中，
为根据当前迭代结果
得到的中间值，
为多光谱图像的向量化形式，
（代表迭代次数），
为根据上次迭代结果
得到的中间值，
为以
为对角线元素的对角矩阵（被视为用于编码图像的掩膜）横向排布得到的矩阵，
为
的转置矩阵，
为场景图像的向量化形式，
为
矩阵的最大特征值，
为微分算子，
。
当向量化计算次数达到迭代次数时，设最大迭代次数为MaxIter，其中，
，
为
矩阵的最大特征值。当t=0时，
最终，由上述向量化计算得出
为求解结果，代表多光谱图像的向量化形式。
进一步地，经过色散编码后的场景图像的空间分辨率与未编码的不同光谱的图像的空间分辨率相同，需要说明的是，上述空间分辨率仅取决于镜头的分辨率和传感器的像素单元数量，从而避免了用传感器不同区域分别记录相同场景不同谱段的图像的情况，同时，时间分辨率仅取决于传感器性能。因此，可以实现千万像素或亿像素级的多光谱成像。
综上，如图5所示，基于色散进行编码压缩的多光谱成像方法完整流程如下：
（1）采集多光谱胶片掩膜图像。
（2）贴装掩膜图像至传感器。
（3）采集单张掩膜图像。
（4）执行重建算法。
通过上述对于本申请实施例的基于色散进行编码压缩的多光谱成像方法的详细阐述，本申请实施例仅通过对普通相机进行掩膜贴装，并采集单张掩膜图像，结合不同窄带光照下拍摄白色背景板获得的一系列掩膜图像，即可通过优化算法或者采用相同输入输出的深度学习方法重建，将编码后的图像解算为未编码的不同光谱的一系列图像从而求解多光谱图像，操作流程简单，成本较低，同时也适用于实时重建多光谱视频，获取动态过程的光谱信息，从而在地面遥感、显微观测等领域具有重要的意义。
根据本申请实施例的基于色散进行编码压缩的多光谱成像方法，基于设置有与光轴夹角存在预设角度玻璃的高分辨率镜头对掩膜进行成像得到在水平方向产生不同偏移的不同光谱的掩膜图像，将采集的掩膜图像叠加后得到多光谱胶片掩膜并将贴有多光谱胶片掩膜的相机在白光下采集视野，获得经过色散编码后的场景图像并在待重建的谱段下，对场景图像进行向量化计算，并在计算次数达到迭代次数时得到未编码的不同光谱的图像。由此，解决了普通相机无法将简单的系统在一次拍摄中采集动态、高空间分辨率的光谱信息等问题，通过构建成像系统和执行重建算法分辨不同光谱波段精细特征，提升了一次拍摄后重建多光谱高分辨率图像的能力。
其次参照附图描述根据本申请实施例提出的基于色散进行编码压缩的多光谱成像装置。
图6是本申请实施例的基于色散进行编码压缩的多光谱成像装置的方框示意图。
如图6所示，该基于色散进行编码压缩的多光谱成像装置10包括：成像模块100、采集模块200、获取模块300和计算模块400。
其中，成像模块100用于基于高分辨率镜头对掩膜进行成像，得到在水平方向产生不同偏移的不同光谱的掩膜图像，其中，高分辨率镜头前设置有与光轴夹角存在预设角度的玻璃；
采集模块200用于采集在水平方向产生不同偏移的不同光谱的掩膜图像，并在叠加后得到多光谱胶片掩膜；
获取模块300用于通过贴装有多光谱胶片掩膜的相机在白光条件下采集视野，获得经过色散编码后的场景图像；
计算模块400用于在待重建的谱段下，对场景图像进行向量化计算，并在计算次数达到迭代次数时，得到未编码的不同光谱的图像。
进一步地，在一些实施例中，根据基于色散进行编码压缩的多光谱成像装置10，通过以下公式对场景图像进行向量化计算：
其中，
为根据当前迭代结果
得到的中间值，
为多光谱图像的向量化形式，
为迭代次数，
为根据上次迭代结果
得到的中间值，
为以
为对角线元素的对角矩阵，
为
的转置矩阵，
为所述场景图像的向量化形式，
为
矩阵的最大特征值，
为微分算子，
。
进一步地，在一些实施例中，根据基于色散进行编码压缩的多光谱成像装置10，其中，t=0时，
进一步地，在一些实施例中，场景图像为单张图像。
进一步地，在一些实施例中，色散编码后的场景图像的空间分辨率与未编码的不同光谱的图像的空间分辨率相同。
根据本申请实施例的基于色散进行编码压缩的多光谱成像装置，基于设置有与光轴夹角存在预设角度玻璃的高分辨率镜头对掩膜进行成像得到在水平方向产生不同偏移的不同光谱的掩膜图像，将采集的掩膜图像叠加后得到多光谱胶片掩膜并将贴有多光谱胶片掩膜的相机在白光下采集视野，获得经过色散编码后的场景图像并在待重建的谱段下，对场景图像进行向量化计算，并在计算次数达到迭代次数时得到未编码的不同光谱的图像。由此，解决了普通相机无法将简单的系统在一次拍摄中采集动态、高空间分辨率的光谱信息等问题，通过构建成像系统和执行重建算法分辨不同光谱波段精细特征，提升了一次拍摄后重建多光谱高分辨率图像的能力。
图7为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备可以包括：
存储器701、处理器702及存储在存储器701上并可在处理器702上运行的计算机程序。
处理器702执行程序时实现上述实施例中提供的基于色散进行编码压缩的多光谱成像方法。
进一步地，电子设备还包括：
通信接口703，用于存储器701和处理器702之间的通信。
存储器701，用于存放可在处理器702上运行的计算机程序。
存储器701可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器（non-volatile memory），例如至少一个磁盘存储器。
如果存储器701、处理器702和通信接口703独立实现，则通信接口703、存储器701和处理器702可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是工业标准体系结构（Industry Standard Architecture，简称为ISA）总线、外部设备互连（PeripheralComponent，简称为PCI）总线或扩展工业标准体系结构（Extended Industry StandardArchitecture，简称为EISA）总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图7中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
可选的，在具体实现上，如果存储器701、处理器702及通信接口703，集成在一块芯片上实现，则存储器701、处理器702及通信接口703可以通过内部接口完成相互间的通信。
处理器702可能是一个中央处理器（Central Processing Unit，简称为CPU），或者是特定集成电路（Application Specific Integrated Circuit，简称为ASIC），或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
本实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的基于色散进行编码压缩的多光谱成像方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或N个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (12)
1.一种基于色散进行编码压缩的多光谱成像方法，其特征在于，包括以下步骤：
基于高分辨率镜头对掩膜进行成像，得到在水平方向产生不同偏移的不同光谱的掩膜图像，其中，所述高分辨率镜头前设置有与光轴夹角存在预设角度的玻璃；
采集所述在水平方向产生不同偏移的不同光谱的掩膜图像，并在叠加后得到多光谱胶片掩膜；
通过贴装有所述多光谱胶片掩膜的相机在白光条件下采集视野，获得经过色散编码后的场景图像；以及
在待重建的谱段下，对所述场景图像进行向量化计算，并在计算次数达到迭代次数时，得到未编码的不同光谱的图像；
其中，所述预设角度为45°，所述玻璃为具有低阿贝系数的玻璃。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下公式对所述场景图像进行向量化计算：
其中，
为根据当前迭代结果
得到的中间值，
为多光谱图像的向量化形式，
为迭代次数，
为根据上次迭代结果
得到的中间值，
为以
为对角线元素的对角矩阵，
为
的转置矩阵，
为所述场景图像的向量化形式，
为
矩阵的最大特征值，
为微分算子，
。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中，t=0时，
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述场景图像为单张图像。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述色散编码后的场景图像的空间分辨率与所述未编码的不同光谱的图像的空间分辨率相同。
6.一种基于色散进行编码压缩的多光谱成像装置，其特征在于，包括：
成像模块，用于基于高分辨率镜头对掩膜进行成像，得到在水平方向产生不同偏移的不同光谱的掩膜图像，其中，所述高分辨率镜头前设置有与光轴夹角存在预设角度的玻璃；
采集模块，用于采集所述在水平方向产生不同偏移的不同光谱的掩膜图像，并在叠加后得到多光谱胶片掩膜；
获取模块，用于通过贴装有所述多光谱胶片掩膜的相机在白光条件下采集视野，获得经过色散编码后的场景图像；以及
计算模块，用于在待重建的谱段下，对所述场景图像进行向量化计算，并在计算次数达到迭代次数时，得到未编码的不同光谱的图像；
其中，所述预设角度为45°，所述玻璃为具有低阿贝系数的玻璃。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，通过以下公式对所述场景图像进行向量化计算：
其中，
为根据当前迭代结果
得到的中间值，
为多光谱图像的向量化形式，
为迭代次数，
为根据上次迭代结果
得到的中间值，
为以
为对角线元素的对角矩阵，
为
的转置矩阵，
为所述场景图像的向量化形式，
为
矩阵的最大特征值，
为微分算子，
。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，其中，t=0时，
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述场景图像为单张图像。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述色散编码后的场景图像的空间分辨率与所述未编码的不同光谱的图像的空间分辨率相同。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如权利要求1-5任一项所述的基于色散进行编码压缩的多光谱成像方法。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求1-5任一项所述的基于色散进行编码压缩的多光谱成像方法。
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