Сравнительный анализ методов решения некорректных обратных задач для многоканальной гиперспектрометрии
Гурылева А.В.
1, Хорохоров А.М.
1, Латышев В.И.
11Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия
Email: guryleva.av@gmail.com, a.horohorov@yandex.ru, aahmxp@yandex.ru
Выставление онлайн: 19 сентября 2019 г.
Проведен сравнительный анализ вариаций осуществления многоканальной съемки объектов, проводимой с участием оптических фильтров и позволяющей значительно повысить спектральную разрешающую способность многоканальных гиперспектрометров с сохранением высокого пространственного разрешения. Также рассмотрены вычислительные возможности различных методов обработки данных многоканальной съемки. Показано, что восстановление спектральной плотности яркости по данным многоканальной съемки является некорректной задачей, а в качестве методов решения выбраны метод вейвлет-преобразования, метод регуляризации Тихонова и метод Годунова. Представлены результаты моделирования восстановления спектральной плотности яркости по данным многоканальной съемки с учетом наличия погрешностей в результатах измерений. Установлены границы применимости каждого метода. Метод регуляризации Тихонова предложен как наиболее устойчивый к погрешностям измерений. Проведено сравнение методов подбора оптических фильтров, участвующих в многоканальной съемке, относительно итоговой точности восстановления спектральной плотности яркости по результатам съемки и рекомендован классический метод. Определено оптимальное сочетание количества оптических фильтров и числа каналов съемки. Для широкого применения рекомендуются сочетания трех каналов с четырьмя оптическими фильтрами и восьми каналов с двумя оптическими фильтрами. Ключевые слова: гиперспектрометрия, некорректные задачи, многоканальная съемка, метод регуляризации, оптические фильтры. -19
- Хорохоров А.М., Введенская А.В., Ширанков А.Ф., Кобозев В.С. // Прикладная оптика 2018. СПб.: Оптическое общество им. Д.С. Рождественского, 2018
- Connah D., Alsam A., Hardeberg J.Y. // J. Imaging Science and Technology. 2006. V. 50. N 1. P. 45. doi 10.2352/j.imagingsci.technol
- Trukhanov S.V. // Proceeding of the XX-th International Open Science Conference "Modern informatization problems in economics and safety". USA, Yelm: Science Book Publishing House LLC, 2015. P. 56
- Морозов В.А. // Выч. мет. программирование. 2003. Т. 4. В. 1. С. 130
- Zhao Y., Berns R.S. // Color Res. Appl. 2007. V. 32. P. 343
- Ахметов Р.Н., Стратилатов Н.Р., Юдаков A.A., Везенов В.И., Еремеев В.В. // Исследование Земли из космоса. 2014. N 1. С. 17
- Chlebda D.K., Rogulska A., ojewski T. // Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 2017. V. 185. P. 55. doi 10.1016/j.saa.2017.05.037
- Арапов С.Ю., Арапова С.П., Дубинин И.С., Сергеев А.П. Восстановление спектров отражения тестовых полей по данным мультиспектральной фотосъемки. Екатеринбург: УрФУ, 2015. C. 21
- Федотов А.М. Некорректные задачи со случайными ошибками в данных. Новосибирск: Наука, 1990. С. 280
- Brill M.H. // Color Res. Appl. 2002. V. 27. N 4. P. 304. doi 10.1002/col.10073
- Valero E.M., Hu Y., Hernandez-Andres J., Eckhard T., Nieves J.L., Romero J., Schnitzlein M., Nowack D. // Color Res. Appl. 2012. V. 39. P. 1
- Vogel C.R. Computational Methods for Inverse Problems. SIAM, Philadelphia, 2002. P. 179
- El-Rifai I. // Int. J. Image Process. 2013. V. 7. N 3. P. 278
- Новиков Л.В. // Научное приборостроение. 2000. Т. 10. N 3. С. 70
- Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1986. С. 288
- Годунов C.К., Антонов А.Г., Кирилюк О.П., Костин В.И. Гарантированная точность решения систем линейных уравнений в евклидовых. Новосибирск: Наука, 1988. C. 456
- Hardeberg J.Y. Filter Selection for Multispectral Color Image Acquisition IS\&T'sPICS Conference. USA, Rochester, NY. 2003. V. 48. N 2. P. 177
- Connah D., Alsam A., Hardeberg J.Y. // J. Imaging Science and Technology. 2006. V. 50 (1). P. 45
- Alejandro Ribes, Francis Schmitt, Hans Brettel. // Proceedings of 3rd International Conference on Multispectral Color Science. Joensuu, Finland. 2001. P. 19
- Darling B.А., Ferwerda J.A., oy Berns R.S., Chen T. // Color and Imaging Conference: 19th Color and Imaging Conference. Final Program and Proceedings. San Jose, California. 2011. P. 345
- Арапов С.Ю., Тарасов Д.А., Сергеев А.П., Колмогоров Ю.Н. // Изв. вузов. Проблемы полиграфии и издательского дела. 2012. N 6. C. 17.
- Masahiro Y., Hideaki H., Nagaaki O. // J. Imaging Sci. Technol. 2008. V. 52 (1). doi 10.2352/J.ImagingSci.Technol
- Burns P.D., Berns R.S. // Color Imaging Conf. 1996. V. 1996. N 1. P. 19.
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.