一种高光谱降噪处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及遥感领域，尤其涉及一种高光谱分类系统。
【背景技术】
[0002]高光谱图像分类是遥感技术领域的难题。高光谱遥感光谱具有分辨率高的特点，其光谱分辨率可达5-10nm，因此，高光谱图像可以探测出地物的精细光谱，实现对地诊断性光谱特性的识别，使原来在宽波段中不可探测的光谱特性，在高光谱遥感中被探测到，但是高光谱中噪声信号无法避免。
[0003]因此，如何对高光谱图像进行降噪，提高光谱识别能力是本领域的技术难题。【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种高光谱降噪处理系统，以实现对采集的信号光进行降噪处理，以提高图像识别效果。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高光谱降噪处理系统，包括:前置光学接收单元，所述前置光学接收单元适于收集目标物的信号光，且通过分光成像单元将信号光进行分光后，将光谱成像至光谱信号处理单元；所述光谱信号处理单元包括:用于探测各单色衍射光信号的阵列器，与该阵列器相连的用于将各单色衍射光信号转换为相应电信号的信号处理模块，所述信号处理模块的各输出端分别通过相应的降噪调理电路与成像单元相连。
[0006]进一步，所述降噪调理电路包括:第一、第二信号处理单元，通道选择单元，以及二选一模拟开关，该二选一模拟开关的公共输入端与所述信号处理模块的输出端相连；所述通道选择单元的输出端与二选一模拟开关的选择输入端相连，该通道选择单元适于根据信号处理模块的输出电压控制二选一模拟开关选通其输出通道；所述第一、第二信号处理单元的输入端分别与二选一模拟开关的两输出通道相连以适于对相应输入信号分别进行调整，所述第一、第二信号处理单元的输出端作为所述降噪调理电路的输出端。
[0007]进一步，所述通道选择单元包括:比较器，该比较器的同相端与信号处理模块的输出端相连，反相端接入一基准电压；该比较器的输出端分别与NPN三极管、PNP三极管的基极相连，所述NPN三极管的集电极、PNP三极管的发射极分别与电源端相连，所述NPN三极管的发射极、PNP三极管的集电极分别作为所述通道选择单元的输出端与二选一模拟开关的选择输入端相连。
[0008]进一步，第一信号处理单元包括:与一输出通道相连的第一电压跟随器，第二信号处理单元包括:与另一输出通道相连的用于对输入信号进行降压的分压电路，分压电路的输出端与第二电压跟随器的输入端相连；所述第一、第二电压跟随器的输出端相连作为降噪调理电路的信号输出端。
[0009]本实用新型的有益效果是，本实用新型的高光谱降噪处理系统通过降噪调理电路能有效的对光谱中的噪点进行平滑处理，提高了光谱信号处理单元的降噪效果，提高光谱还原度。
【附图说明】
[0010]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0011]图1是本实用新型的高光谱降噪处理系统的原理框图；
[0012]图2是所述信号处理模块的原理框图；
[0013]图3是所述通道选择单元的原理框图；
[0014]图4是所述第一、第二信号处理单元的原理框图。
【具体实施方式】
[0015]现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
[0016]如图1和图2所示，本实用新型的一种高光谱降噪处理系统，包括:前置光学接收单元，所述前置光学接收单元适于收集目标物的信号光，且通过分光成像单元将信号光进行分光后，将光谱成像至光谱信号处理单元；所述光谱信号处理单元包括:用于探测各单色衍射光信号的阵列器，与该阵列器相连的用于将各单色衍射光信号转换为相应电信号的信号处理模块，所述信号处理模块的各输出端分别通过相应的降噪调理电路与成像单元相连。
[0017]具体的，所述分光成像单元包括:入射狭缝、平面反射镜、准直-聚焦子系统、光栅。所述信号处理模块采用光电靶来实现，通过光电靶上面的光敏元件将光信号转换成电信号。
[0018]进一步，所述降噪调理电路包括:第一、第二信号处理单元，通道选择单元，以及二选一模拟开关，该二选一模拟开关的公共输入端与所述信号处理模块的输出端相连；所述通道选择单元的输出端与二选一模拟开关的选择输入端相连，该通道选择单元适于根据信号后处理模块的输出电压控制二选一模拟开关选通其输出通道；所述第一、第二信号处理单元的输入端分别与二选一模拟开关的两输出通道相连以适于对相应输入信号分别进行调整，所述第一、第二信号处理单元的输出端作为所述降噪调理电路的输出端。
[0019]其中，二选一模拟开关例如但不限于采用CM303、ADG619。
[0020]如图3所示，所述通道选择单元包括:比较器，该比较器的同相端与信号处理模块的输出端相连，反相端接入一基准电压；该比较器的输出端分别与NPN三极管Tl、PNP三极管T2的基极相连，所述NPN三极管Tl的集电极、PNP三极管T2的发射极分别与电源端相连，所述NPN三极管Tl的发射极、PNP三极管T2的集电极分别作为所述通道选择单元的输出端与二选一模拟开关的选择输入端相连。具体的比较器采用第一运算放大器UlA0
[0021]如图4所示，第一信号处理单元包括:与一输出通道相连的第一电压跟随器，第二信号处理单元包括:与另一输出通道相连的用于对输入信号进行降压的分压电路，分压电路的输出端与第二电压跟随器的输入端相连；所述第一、第二电压跟随器的输出端相连作为降噪调理电路的信号输出端。
[0022]具体的，所述第一、第二电压跟随器分别采用第二运算放大器UlB和第三运算放大器U1C，分压电阻采用电阻Rl和电阻R2串联实现。其中电阻Rl或电阻R2可以采用可调电位器(多圈电位器)对其输出电压进行调节。
[0023]所述降噪调理电路的工作原理是通过基准电压与降噪调理电路的输入电压进行比较，例如基准电压采用5V，即输入电压范围大于5V，则通过第二信号处理单元降低输入电压的电压值，即通过分压电路调整到5V范围之内，经过第二电压跟随器后接入成像单元；若输入电压范围小于5V，则直接通过第一信号处理单元中的第一电压跟随器进入成像单元。因此，本实用新型通过基准电压对输入电压进行划分，有效的处理0-5V范围以上的电压；并且，由于分压电阻对信号的处理是线性的，有效的降低了光谱处理的噪声，提高光谱还原度。
[0024]以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【主权项】
1.一种高光谱降噪处理系统，其特征在于，包括:前置光学接收单元，所述前置光学接收单元适于收集目标物的信号光，且通过分光成像单元将信号光进行分光后，将光谱成像至光谱信号处理单元； 所述光谱信号处理单元包括:用于探测各单色衍射光信号的阵列器，与该阵列器相连的用于将各单色衍射光信号转换为相应电信号的信号处理模块，所述信号处理模块的各输出端分别通过相应的降噪调理电路与成像单元相连。2.如权利要求1所述的高光谱降噪处理系统，其特征在于，所述降噪调理电路包括:第一、第二信号处理单元，通道选择单元，以及二选一模拟开关，该二选一模拟开关的公共输入端与所述信号处理模块的输出端相连； 所述通道选择单元的输出端与二选一模拟开关的选择输入端相连，该通道选择单元适于根据信号处理模块的输出电压控制二选一模拟开关选通其输出通道； 所述第一、第二信号处理单元的输入端分别与二选一模拟开关的两输出通道相连以适于对相应输入信号分别进行调整，所述第一、第二信号处理单元的输出端作为所述降噪调理电路的输出端。
【专利摘要】本实用新型涉及一种高光谱降噪处理系统，包括：前置光学接收单元,所述前置光学接收单元适于收集目标物的信号光，且通过分光成像单元将信号光进行分光后，将光谱成像至光谱信号处理单元；所述光谱信号处理单元包括：用于探测各单色衍射光信号的阵列器，与该阵列器相连的用于将各单色衍射光信号转换为相应电信号的信号处理模块，所述信号处理模块的各输出端分别通过相应的降噪调理电路与成像单元相连；本实用新型的高光谱降噪处理系统通过降噪调理电路能有效的对光谱中的噪点进行平滑处理，提高了光谱信号处理单元的降噪效果，提高光谱还原度。
【IPC分类】G01J3/02
【公开号】CN204649308
【申请号】CN201520383124
【发明人】周惠, 高红民, 张赛群
【申请人】南京工业职业技术学院
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月4日