基于加权测量矩阵的光谱重构方法与流程

技术特征：

1.一种基于加权测量矩阵的光谱重构方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，获取训练样本和检验样本的光谱值；

步骤二，获取所述训练样本和所述检验样本的相机响应值；

步骤三，用伪逆法重构所述检验样本的光谱值得到重构后的光谱值并获得所述伪逆法的测量矩阵M₁，

用维纳估计法重构所述检验样本的光谱值得到重构后的光谱值并获得所述维纳估计法的测量矩阵M₂，

用主成分分析法重构所述检验样本的光谱值得到重构后的光谱值并获得所述主成分分析法的测量矩阵M₃；

步骤四，分别计算所述伪逆法重构后的所述光谱值所述维纳估计法重构后的所述光谱值以及所述主成分分析法重构后的所述光谱值与所述检验样本的光谱值之间的CIE1976色差ΔE_ab 1；

步骤五，将所述伪逆法重构后的光谱值加权重w₁，所述维纳估计法重构后的光谱值加权重w₂，所述主成分分析法重构后的光谱值加权重w₃，分别得到三个加权后的光谱值，将该三个加权后的光谱值相加求和得到新的光谱值

步骤六，计算所述新的光谱值与所述检验样本的光谱值之间的CIE 1976色差ΔE_ab2；

步骤七，将所述CIE 1976色差ΔE_ab2最小时对应的权重w₁、w₂、w₃分别加到所述伪逆法、所述维纳估计法、所述主成分分析法所对应的测量矩阵M₁、M₂、M₃中，得到三个对应的值，所述三个对应的值的和即为测量矩阵M；

步骤八，用所述测量矩阵M进行光谱值重构。

2.根据权利要求1所述的基于加权测量矩阵的光谱重构方法，其特征在于：

其中，在所述步骤二中，所述相机响应值是由光谱值乘以光源的光谱分布函数、人眼三刺激值和滤光片的透射率仿真得到的。

3.根据权利要求1所述的基于加权测量矩阵的光谱重构方法，其特征在于：

其中，在所述步骤三中，所述伪逆法重构所述检验样本光谱值的过程为：设重构后的光谱值为所述光谱值与相机响应值之间的测量矩阵为M₁，则根据公式重构所述检验样本的光谱值，所述伪逆法的测量矩阵M₁表示为：M₁＝RV⁺＝RV^T(VV^T)^-1，

这里，R表示所述训练样本的光谱值，V表示相机响应值，V⁺表示V的伪逆，T表示转置。

4.根据权利要求1所述的基于加权测量矩阵的光谱重构方法，其特征在于：

其中，在所述步骤三中，所述维纳估计法重构光谱值的过程是用于使所述维纳估计法重构的光谱值和所述检验样品的光谱值差值达到最小，即：

这里，E表示数学期望，D表示所述检验样品的光谱值与所述维纳估计法重构的光谱值之间的差值，R表示所述检验样品的光谱值，表示所述维纳估计法重构的光谱值。

5.根据权利要求4所述的基于加权测量矩阵的光谱重构方法，其特征在于：

其中，所述维纳估计法重构的光谱值和所述检验样品的光谱值差值达到最小的过程为求取M₂：M₂＝K_rW^T(WK_rW^T+K_n)^-1，

这里，Kr是所述检验样品的光谱值R的自相关矩阵，W为光谱响应度矩阵，Kn为噪声协方差矩阵，T为转置。