CN115393229A - 一种法布里珀罗光谱成像中心波长偏移校正方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种法布里珀罗光谱成像中心波长偏移校正方法及设备，其中方法包括：步骤1，根据偏移的入射角θ，计算各个谱段光谱图像里中心波长偏移后的各环形区域的实际波长光谱信息和与之对应的坐标；步骤2，基于步骤1的计算结果，寻找存在波长光谱信息重叠关系的一组相关联的谱段；步骤3，将步骤2中找到的一组存在波长光谱信息重叠关系的光谱图像进行图像融合，即使用高谱段图像中坐标处的像素，替换掉低谱段图像中坐标处的像素，完成多谱段间的图像融合。本发明提出的法布里珀罗光谱成像中心波长偏移校正方法，无需改变已有的光谱成像系统，通过算法实现中心波长偏移校正，实现成本更低，效率更高，普适性更强。
Description
技术领域
本发明属于光谱相机图像校正技术领域，尤其涉及一种法布里珀罗光谱成像中心波长偏移校正方法及设备。
背景技术
中心波长偏移是法布里珀罗干涉腔固有的物理特性，只要入射光不能准直地进入法布里珀罗干涉腔，那么任何基于法布里珀罗干涉腔实现的多光谱或者高光谱成像系统都会存在中心波长偏移的问题，并且跟法布里珀罗干涉腔的技术实现方式（静电式/压电式/其他方式）无关。目前现有的基于法布里珀罗干涉腔实现的多光谱或者高光谱成像系统都无法做到100%让所有光线都能够准直的进入法布里珀罗干涉腔，因此必定会存在中心波长偏移的问题。
目前没有发现通过算法来对法布里珀罗干涉腔光谱成像系统中心波长偏移进行校正的方案，现有的技术方案中更多的是设计和修改光谱成像的光学系统来达到让光线尽可能的准直地进入法布里珀罗干涉腔，但由此会导致光谱相机的视场角FOV变小，通光率降低等等问题，同时修改光学系统的技术难度和实现成本也会更高。
发明内容
本发明专利提出了一种通过算法对基于法布里珀罗实现的光谱成像系统中所产生的中心波长偏移问题进行校正的方法，通过使用高谱段中的光谱信息对低谱段中缺失的光谱信息进行补偿，从而降低中心波长偏移所带来的影响。
本发明第一方面提供了一种法布里珀罗光谱成像中心波长偏移校正方法，包括以下步骤：
步骤1，根据偏移的入射角θ，计算各个谱段光谱图像里中心波长偏移后的各环形区域的实际波长光谱信息和与之对应的坐标(x,y)；即根据偏移的入射角θ计算出对应谱段里的中心波长偏移量，根据获得的中心波长偏移量计算得到各个谱段光谱图像里中心波长偏移后的各环形区域的实际波长光谱信息；同时，以图像中心为坐标原点，根据θ值计算出光谱图像上的点到图像中心的距离p，从而获得所述点对应的坐标值(x,y)；
步骤2，基于步骤S1的计算结果，寻找存在波长光谱信息重叠关系的一组相关联的谱段；即遍历完低谱段图像中的所有的坐标（x,y），记录下坐标(x,y)和寻找到的存在波长光谱信息重叠关系的高谱段图像的映射关系；
步骤3，将步骤S2中找到的一组存在波长光谱信息重叠关系的光谱图像进行图像融合；即使用高谱段图像中坐标(x,y)处的像素，替换掉低谱段图像中坐标(x,y)处的像素，完成多谱段间的图像融合。
在一种可能的设计中，还包括步骤4，将图像融合校正后的光谱图像保存为跟原始光谱图像数据格式和数据维度一致的光谱立方体。
在一种可能的设计中，所述根据偏移的入射角θ，计算各个谱段光谱图像里中心波长偏移后的各环形区域的实际波长光谱信息的具体过程为：
根据偏移的入射角θ计算出对应谱段里的中心波长偏移量diagonal_cwl_shift；
此公式为泛函数公式，需要通过每个相机的具体参数属性确定具体的计算公式；其中，n表示在小于这个角度的情况下，可以近似的认为没有发生中心波长偏移，θ的最大值不能超过相机对角线视场角DFOV的一半， 即m <= ½ DFOV。
在一种可能的设计中，所述根据θ值计算出光谱图像上的点到图像中心的距离p，从而获得所述点对应的坐标值(x,y)的具体过程为：
S1，相机的对角线视场角DFOV对应着图像的斜对角线长度D，图像斜对角长度的一半d=D/2，根据正弦定理可得，目标物距离相机的距离H：
H = d / tan(DFOV / 2)
S2，根据正弦定理可得，光谱图像上的点到图像中心的距离p：
p = H * tan(θ) = ((D/ 2) / tan(DFOV /2)) * tan(θ)
其中D和DFOV都是常量，因此给出一个θ值，可计算出p的长度；
S3，以图像中心为坐标原点，由勾股定理可得：
p = SQRT(x^2) + SQRT(y^2)
因此给出一个θ值，可计算出图像上对应点的坐标值(x,y)；
其中，以上参数D、d、H和p均以像素为单位。
在一种可能的设计中，所述步骤2的具体过程为：根据步骤1获得的各个谱段光谱图像里中心波长偏移后的各环形区域的实际波长光谱信息和与之对应的坐标(x,y)，即给定一个坐标(x,y)，就可得到这个坐标位置的实际波长信息；在低谱段的图像中，寻找一个发生中心波长偏移的坐标（x,y）,即坐标（x,y）处的实际波长不是该谱段图像的中心波长；在所有高谱段图像中寻找到坐标（x,y）处的实际波长是所述低谱段图像中心波长的一个高谱段图像，记录下坐标(x,y)和寻找到的高谱段图像的映射关系；重复以上过程，直到遍历完低谱段图像中的所有的坐标（x,y）。
本发明第二方面还提供了一种法布里珀罗光谱成像中心波长偏移校正设备，所述设备包括至少一个处理器和至少一个存储器；所述存储器中存储有计算机执行程序；所述处理器执行所述存储器存储的执行程序时，可以使处理器执行如第一方面所述的法布里珀罗光谱成像中心波长偏移校正方法。
本发明第三方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行程序，所述计算机执行程序被处理器执行时，用于实现如第一方面所述的法布里珀罗光谱成像中心波长偏移校正方法。
本发明的有益效果：现有的技术方案中更多的是设计和修改光谱成像的光学系统来达到让光线尽可能的准直地进入法布里珀罗干涉腔，但由此会导致光谱相机的视场角FOV变小，通光率降低等等问题，同时修改光学系统的技术难度和实现成本也会更高，本发明提出了一种法布里珀罗光谱成像中心波长偏移校正方法，无需改变已有的光谱成像系统，通过算法实现中心波长偏移校正，实现成本更低，效率更高，普适性更强。
附图说明
图1为法布里珀罗干涉腔原理图。
图2为实验实际观测到的中心波长偏移原理图。
图3为多光谱图像融合示意图。
图4为第一光谱成像示意图。
图5为第二光谱成像示意图。
图6为视场角FOV原理图。
图7为中心波长偏移实验结果图。
图8为多光谱图像融合实验结果图。
图9为光谱图像数据格式示意图。
图10为光谱图像数据维度示意图。
图11为本发明实施例2中校正设备的结构简易示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对发明进行进一步说明。
实施例1：
法布里珀罗干涉腔透射率公式为：
根据图1法布里珀罗干涉腔原理图和推导出的法布里珀罗干涉腔透射率公式可知，在一阶范围内，通过法布里珀罗干涉腔的具有最大透射率的中心波长λ跟光线入射角θ成反比关系。当θ在[0, 90°] 范围内变化时，随着θ的增加，cosθ减小，具有最大透射率的中心波长λ也会随之减小。
图2是通过实验实际观测到的中心波长偏移现象，可以看见从图像中间到图像四周，中心波长从720nm偏移到690nm，图像中心的中心波长比图像四周的中心波长大，该现象跟从上述公式中推导出的结论一致。θ越大，其所对应的图像区域就越偏向图像四周，而该区域的中心波长也随之减小。
基于以上中心波长偏移的产生的原因和物理特性，在多光谱或高光谱成像系统中可以使用高谱段图像中的光谱信息来对低谱段中由于中心波长偏移所导致的缺失的光谱信息进行补偿。如图3中的模型所示，低谱段图像中的光谱信息和高谱段图像中的光谱信息存在重叠。如在中心波长为713nm的低谱段光谱图像中，白色区域713nm是有效的光谱信息，黑色区域是无效的光谱信息；在中心波长为736nm的高谱段光谱图像中，白色区域713nm对中心波长为736nm的高谱段光谱图像而言是无效的光谱信息，但对中心波长为713nm的低谱段光谱图像而言，却是有效的光谱信息。因此可以首先通过算法找出高谱段图像中中心波长近似为713nm的区域，然后对高谱段图像和低谱段图像进行图像融合，从而起到对低谱段图像的中心波长偏移进行校正，进而扩大低谱段图像中的有效光谱信息区域的效果。
下面结合附图对法布里珀罗光谱成像中心波长偏移校正方法，进行详细的阐述。
本发明中的校正方法，包括以下步骤：
步骤1，根据偏移的入射角θ，计算各个谱段光谱图像里中心波长偏移后的各环形区域的实际波长光谱信息和与之对应的坐标(x,y)；即根据偏移的入射角θ计算出对应谱段里的中心波长偏移量，根据获得的中心波长偏移量计算得到各个谱段光谱图像里中心波长偏移后的各环形区域的实际波长光谱信息；同时，以图像中心为坐标原点，根据θ值计算出光谱图像上的点到图像中心的距离p，从而获得所述点对应的坐标值(x,y)；
步骤2，基于步骤S1的计算结果，寻找存在波长光谱信息重叠关系的一组相关联的谱段；即遍历完低谱段图像中的所有的坐标（x,y），记录下坐标(x,y)和寻找到的存在波长光谱信息重叠关系的高谱段图像的映射关系；
步骤3，将步骤S2中找到的一组存在波长光谱信息重叠关系的光谱图像进行图像融合；即使用高谱段图像中坐标(x,y)处的像素，替换掉低谱段图像中坐标(x,y)处的像素，完成多谱段间的图像融合。
步骤4，将图像融合校正后的光谱图像保存为跟原始光谱图像数据格式和数据维度一致的光谱立方体。
关于步骤1：
如图4所示，根据偏移的入射角θ计算出对应谱段里的中心波长偏移量diagonal_cwl_shift；
此公式为泛函数公式，需要通过每个相机的具体参数属性确定具体的计算公式，根据相机的具体参数和属性，同时根据偏移的入射角θ计算出对应谱段里的中心波长偏移量，其计算方法为本领域技术人员所熟知的方法，这里不做详细的展开说明；其中，n表示在小于这个角度的情况下，可以近似的认为没有发生中心波长偏移，θ的最大值不能超过相机对角线视场角DFOV的一半， 即m <= ½ DFOV。根据获得的中心波长偏移量计算得到各个谱段光谱图像里中心波长偏移后的各环形区域的实际波长光谱信息。
如图5和图6所示，根据θ值计算出光谱图像上的点到图像中心的距离p，从而获得所述点对应的坐标值(x,y)的具体过程为：
S1，相机的对角线视场角DFOV对应着图像的斜对角线长度D，图像斜对角长度的一半d=D/2，根据正弦定理可得，目标物距离相机的距离H：
H = d / tan(DFOV / 2)
S2，根据正弦定理可得，光谱图像上的点到图像中心的距离p：
p = H * tan(θ) = ((D/ 2) / tan(DFOV /2)) * tan(θ)
其中D和DFOV都是常量，因此给出一个θ值，可计算出p的长度；
S3，以图像中心为坐标原点，由勾股定理可得：
p = SQRT(x^2) + SQRT(y^2)
因此给出一个θ值，可计算出图像上对应点的坐标值(x,y)；
其中，以上参数D、d、H和p均以像素为单位。
关于步骤2：
基于步骤1的计算结果，寻找存在光谱信息重叠关系的一组相关联的谱段。在步骤1中，获得了各个谱段光谱图像里中心波长偏移的光谱信息和与之对应的坐标(x, y)，换句话说，针对每一个谱段的图像，给定一个坐标(x,y)，那么就能得到这个坐标位置的实际波长信息。
在低谱段的图像中，寻找一个发生中心波长偏移的坐标（x,y）,即坐标（x,y）处的实际波长不是该谱段图像的中心波长。在所有高谱段图像中寻找到坐标（x,y）处的实际波长是低谱段图像中心波长的一个高谱段图像，记录下坐标(x,y)和寻找到的高谱段图像的映射关系。重复以上步骤，直到遍历完低谱段图像中的所有的坐标（x,y）。
为了验证多谱段之间确实存在光谱信息重叠关系，并且跟步骤1中理论公式推导出的结果一致，可以在实验室开展以下辅助验证实验：
以图7实验结果结果为例，使用单色光源作为补光光源发出782nm窄带光，使用多光谱相机在积分球内部拍摄多光谱图像观察不同波段间的光谱信息重叠情况。从图7实验结果可以看见，谱段1(中心波长782nm)，谱段2（中心波长805nm），谱段3（中心波长828nm）存在光谱信息重叠关系。
关于步骤3：
将步骤2中找到的一组存在光谱信息重叠关系的光谱图像进行图像融合。根据步骤2中建立的坐标(x,y)和高谱段图像的映射关系。在低谱段图像中，针对每一个坐标(x,y)，基于坐标(x,y)和高谱段图像的映射关系，使用高谱段图像中坐标(x,y)处的像素，替换掉低谱段图像中坐标(x,y)处的像素，从而实现使用高谱段的光谱信息对低谱段的光谱信息进行补偿，完成多谱段间的图像融合。从而实现光谱图像的校正。
为验证多谱段图像融合后，低谱段图像中的有效光谱信息区域的确有所增大，补充实验加以验证说明。
如图8所示，将谱段2和谱段3图像里中心波长是782nm的图像区域，根据坐标(x,y)对应关系，替换谱段1图像里中心波长不是782nm的图像区域。对比图8“谱段1”和“谱段1-光谱信息融合后”的结果可以看见，经过中心波长校正后的谱段1比校正前的谱段1有效光谱信息区域明显增大。
最后，将校正后的光谱图像保存为跟原始光谱图像数据格式和数据维度一致的光谱立方体，如图9和图10所示。
实施例2：
如图11所示，本发明同时提供了一种法布里珀罗光谱成像中心波长偏移校正设备，所述设备包括至少一个处理器和至少一个存储器以及内部总线；存储器中存储有计算机执行程序；处理器执行所述存储器存储的执行程序时，可以使处理器执行如实施例1所述的法布里珀罗光谱成像中心波长偏移校正方法。其中内部总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(XtendedIndustry Standard Architecture，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，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。其中存储器可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器，还可以为U盘、移动硬盘、只读存储器、磁盘或光盘等。设备可以被提供为终端、服务器或其它形态的设备。
图11是为示例性示出的一种设备的框图。设备可以包括以下一个或多个组件：处理组件，存储器，电源组件，多媒体组件，音频组件，输入/输出(I/O)的接口，传感器组件，以及通信组件。处理组件通常控制电子设备的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件可以包括一个或多个处理器来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件可以包括一个或多个模块，便于处理组件和其他组件之间的交互。例如，处理组件可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件和处理组件之间的交互。
存储器被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
电源组件为电子设备的各种组件提供电力。电源组件可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备生成、管理和分配电力相关联的组件。多媒体组件包括在所述电子设备和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当电子设备处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
音频组件被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件包括一个麦克风(MIC)，当电子设备处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器或经由通信组件发送。在一些实施例中，音频组件还包括一个扬声器，用于输出音频信号。 I/O接口为处理组件和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
传感器组件包括一个或多个传感器，用于为电子设备提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件可以检测到电子设备的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为电子设备的显示器和小键盘，传感器组件还可以检测电子设备或电子设备一个组件的位置改变，用户与电子设备接触的存在或不存在，电子设备方位或加速/减速和电子设备的温度变化。传感器组件可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。
通信组件被配置为便于电子设备和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
在示例性实施例中，电子设备可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。
实施例3：
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行程序，计算机执行程序被处理器执行时，用于实现如实施例1所述的法布里珀罗光谱成像中心波长偏移校正方法。
具体地，可以提供配有可读存储介质的系统、装置或设备，在该可读存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施例的功能的软件程序代码，且使该系统、装置或设备的计算机或处理器读出并执行存储在该可读存储介质中的指令。在这种情况下，从可读介质读取的程序代码本身可实现上述实施例中任何一项实施例的功能，因此机器可读代码和存储机器可读代码的可读存储介质构成了本发明的一部分。
上述存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘（如 CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD- 20 ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD-RW）、磁带等。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
应理解，上述处理器可以是中央处理单元(英文：Central Processing Unit，简称：CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(英文：Application Specific Integrated Circuit，简称：ASIC)等。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。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
应理解存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，简称：ASIC)中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于终端或服务器中。
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (7)
1.一种法布里珀罗光谱成像中心波长偏移校正方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，根据偏移的入射角θ，计算各个谱段光谱图像里中心波长偏移后的各环形区域的实际波长光谱信息和与之对应的坐标(x,y)；即根据偏移的入射角θ计算出对应谱段里的中心波长偏移量，根据获得的中心波长偏移量计算得到各个谱段光谱图像里中心波长偏移后的各环形区域的实际波长光谱信息；同时，以图像中心为坐标原点，根据θ值计算出光谱图像上的点到图像中心的距离p，从而获得所述点对应的坐标值(x,y)；
步骤2，基于步骤S1的计算结果，寻找存在波长光谱信息重叠关系的一组相关联的谱段；即遍历完低谱段图像中的所有的坐标（x,y），记录下坐标(x,y)和寻找到的存在波长光谱信息重叠关系的高谱段图像的映射关系；
步骤3，将步骤S2中找到的一组存在波长光谱信息重叠关系的光谱图像进行图像融合；即使用高谱段图像中坐标(x,y)处的像素，替换掉低谱段图像中坐标(x,y)处的像素，完成多谱段间的图像融合。
2.如权利要求1所述的一种法布里珀罗光谱成像中心波长偏移校正方法，其特征在于：还包括步骤4，将图像融合校正后的光谱图像保存为跟原始光谱图像数据格式和数据维度一致的光谱立方体。
3.如权利要求1所述的一种法布里珀罗光谱成像中心波长偏移校正方法，其特征在于：所述根据偏移的入射角θ，计算各个谱段光谱图像里中心波长偏移后的各环形区域的实际波长光谱信息的具体过程为：
根据偏移的入射角θ计算出对应谱段里的中心波长偏移量diagonal_cwl_shift；
此公式为泛函数公式，需要通过每个相机的具体参数属性确定具体的计算公式；其中，n表示在小于这个角度的情况下，可以近似的认为没有发生中心波长偏移，θ的最大值不能超过相机对角线视场角DFOV的一半， 即m <= ½ DFOV。
4.如权利要求1所述的一种法布里珀罗光谱成像中心波长偏移校正方法，其特征在于：所述根据θ值计算出光谱图像上的点到图像中心的距离p，从而获得所述点对应的坐标值(x,y)的具体过程为：
S1，相机的对角线视场角DFOV对应着图像的斜对角线长度D，图像斜对角长度的一半d=D/2，根据正弦定理可得，目标物距离相机的距离H：
H = d / tan(DFOV / 2)
S2，根据正弦定理可得，光谱图像上的点到图像中心的距离p：
p = H * tan(θ) = ((D/ 2) / tan(DFOV /2)) * tan(θ)
其中D和DFOV都是常量，因此给出一个θ值，可计算出p的长度；
S3，以图像中心为坐标原点，由勾股定理可得：
p = SQRT(x^2) + SQRT(y^2)
因此给出一个θ值，可计算出图像上对应点的坐标值(x,y)；
其中，以上参数D、d、H和p均以像素为单位。
5.如权利要求1所述的一种法布里珀罗光谱成像中心波长偏移校正方法，其特征在于，所述步骤2的具体过程为：根据步骤1获得的各个谱段光谱图像里中心波长偏移后的各环形区域的实际波长光谱信息和与之对应的坐标(x,y)，即给定一个坐标(x,y)，就可得到这个坐标位置的实际波长信息；在低谱段的图像中，寻找一个发生中心波长偏移的坐标（x,y）,即坐标（x,y）处的实际波长不是该谱段图像的中心波长；在所有高谱段图像中寻找到坐标（x,y）处的实际波长是所述低谱段图像中心波长的一个高谱段图像，记录下坐标(x,y)和寻找到的高谱段图像的映射关系；重复以上过程，直到遍历完低谱段图像中的所有的坐标（x,y）。
6.一种法布里珀罗光谱成像中心波长偏移校正设备，其特征在于：所述设备包括至少一个处理器和至少一个存储器；所述存储器中存储有计算机执行程序；所述处理器执行所述存储器存储的执行程序时，可以使处理器执行如权利要求1至5任意一项所述的法布里珀罗光谱成像中心波长偏移校正方法。
7.一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中存储有计算机执行程序，所述计算机执行程序被处理器执行时，用于实现如权利要求1至5任意一项所述的法布里珀罗光谱成像中心波长偏移校正方法。
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