Hyperspectral imaging in infrared region using compressed sensing methods
Title Alternative:Hyperspektrální zobrazování v infračervené oblasti využívající komprimované snímání
Loading...
Date
2018
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Technická univerzita v Liberci, Česká republika
Abstract
Tento článek se zabývá hyperspektrálním zobrazováním v infračervené oblasti, simulacemi měření a rekonstrukcemi testovacích datakrychlí za použití metody komprimovaného snímání CASSI (Coded Aperture Snapshot Spectral Imaging). Provedli jsme simulace přítomnosti chemické látky na části obrazu a poté jsme zrekonstruovali její absorpční spektrum a lokalizovali ji z jediného snímku detektoru. Jinými slovy, ukázali jsme, že v podstatě je možné rekonstruovat řídkou 3D datakrychli z jediného 2D obrazu. Dále diskutujeme kvalitu rekonstruovaných dat a limity zvolených metod simulace.
Dieser Artikel befasst sich mit dem hyperspektralen Abbilden im infraroten Bereich, mit Simulationen des Messens und mit Rekonstruktionen von Testdatenwürfeln unter Verwendung der Methode des komprimierten Scannens, genannt CASSI (Coded Aperture Snapshot Spectral Imaging). Wir haben Simulationen der Gegenwart eines chemischen Stoffes auf einem Teil des Bildes durchgeführt. Danach haben wir dessen Absorptionsspektrum rekonstruiert und es auf einer einzigen Aufnahme des Detektors lokalisiert. Mit anderen Worten haben wir gezeigt, dass es im Grunde möglich ist, den seltenen 3D-Datenwürfel auf einem einzigen 2D-Bild zu rekonstruieren. Weiter diskutieren wir die Qualität der rekonstruierten Daten und die Grenzen der gewählten Methoden der Simulation.
We provide a review of hyperspectral imaging in infrared region as well as simulation of measurements and reconstructions of test datacubes using the compressed sensing method CASSI (Coded Aperture Snapshot Spectral Imaging). We simulate the presence of the chemical compounds on parts of the image and then we reconstruct its absorption spectrum and localization back from a single snapshot. In other words, we prove that in principle it is possible to reconstruct a sparse 3D datactube from a single 2D dataset. Furthermore, we discuss the quality of the reconstructed data and limitations of the chosen simulation method.
Niniejszy artykuł poświęcony jest obrazowaniu wielospektralnemu w zakresie podczerwieni, symulacjom pomiaru i odtwarzaniu testowych kostek danych przy wykorzystaniu metody compressed sensing CASSI (Coded Aperture Snapshot Spectral Imaging). Przeprowadziliśmy symulację obecności substancji chemicznej na części obrazu, po czym odtworzyliśmy jej widmo absorpcyjne i zlokalizowaliśmy ją z jednego obrazu zarejestrowanego przez czujnik. Innymi słowy, pokazaliśmy, że w zasadzie można odtworzyć niezbyt gęstą kostkę danych 3D z jednego tylko obrazu 2D. Ponadto omawiamy jakość odtworzonych danych oraz ograniczenia wybranych metod symulacyjnych.
Dieser Artikel befasst sich mit dem hyperspektralen Abbilden im infraroten Bereich, mit Simulationen des Messens und mit Rekonstruktionen von Testdatenwürfeln unter Verwendung der Methode des komprimierten Scannens, genannt CASSI (Coded Aperture Snapshot Spectral Imaging). Wir haben Simulationen der Gegenwart eines chemischen Stoffes auf einem Teil des Bildes durchgeführt. Danach haben wir dessen Absorptionsspektrum rekonstruiert und es auf einer einzigen Aufnahme des Detektors lokalisiert. Mit anderen Worten haben wir gezeigt, dass es im Grunde möglich ist, den seltenen 3D-Datenwürfel auf einem einzigen 2D-Bild zu rekonstruieren. Weiter diskutieren wir die Qualität der rekonstruierten Daten und die Grenzen der gewählten Methoden der Simulation.
We provide a review of hyperspectral imaging in infrared region as well as simulation of measurements and reconstructions of test datacubes using the compressed sensing method CASSI (Coded Aperture Snapshot Spectral Imaging). We simulate the presence of the chemical compounds on parts of the image and then we reconstruct its absorption spectrum and localization back from a single snapshot. In other words, we prove that in principle it is possible to reconstruct a sparse 3D datactube from a single 2D dataset. Furthermore, we discuss the quality of the reconstructed data and limitations of the chosen simulation method.
Niniejszy artykuł poświęcony jest obrazowaniu wielospektralnemu w zakresie podczerwieni, symulacjom pomiaru i odtwarzaniu testowych kostek danych przy wykorzystaniu metody compressed sensing CASSI (Coded Aperture Snapshot Spectral Imaging). Przeprowadziliśmy symulację obecności substancji chemicznej na części obrazu, po czym odtworzyliśmy jej widmo absorpcyjne i zlokalizowaliśmy ją z jednego obrazu zarejestrowanego przez czujnik. Innymi słowy, pokazaliśmy, że w zasadzie można odtworzyć niezbyt gęstą kostkę danych 3D z jednego tylko obrazu 2D. Ponadto omawiamy jakość odtworzonych danych oraz ograniczenia wybranych metod symulacyjnych.
Description
Subject(s)
hyperspectral imaging, infrared spectrum, spectroscopy, compressed sensing
Citation
ISSN
1803-9782