Diseño de un algoritmo para la reconstrucción selectiva de una imagen espectral dentro de un sistema de muestreo compresivo

Abstract

Los sistemas de adquisicion de im agenes espectrales basados en la t ecnica de muestreo compresivo (CSI, de su sigla en ingles), capturan la informaci on´ espacio-espectral de una escena mediante la obtencion mediciones bidimensio- nales. Recientemente, se ha desarrollado una arquitectura de muestreo llamada Sistema de Adquisicion de Im agenes Espectrales Basado en Aperturas Codifica- das (CASSI) que se fundamenta en la teoría CSI. CASSI captura la informacion´ utilizando aperturas codificadas para la adquisicion de mediciones compresivas de la escena. Dichas aperturas, establecen el diseno de la matriz de sensado, ˜ definiendo la calidad de la reconstruccion de dicha escena. En diversas aplica- ciones, la informacion de inter es se encuentra a menudo en un area espec ífica de la escena, por esta razon, es necesario un proceso de muestreo selectivo. Sin embargo, el sistema tradicional de CASSI generalmente escanea toda la escena, incluso cuando se requiere recuperar solo un area en particular. Por lo tanto, este trabajo de investigacion presenta el an alisis de diversos dise nos de apertu- ˜ ras codificadas que proporcionan la estructura de la matriz de sensado utilizada en la recuperacion de informaci on concentrada alrededor de un area o banda de interes dentro de la escena. El enfoque propuesto permite la extracci on de infor- macion local para mejorar la reconstrucci on de los elementos de inter es median- te el diseno de una apertura codificada precisa para cada captura de acuerdo a ˜ las características de la escena. Los resultados de simulacion demuestran que la calidad que se alcanza con el enfoque propuesto es similar a la calidad obtenida con las aperturas codificadas tradicionales no-selectivas, utilizando 3 mediciones menos. Ademas, cuando los dise nos de las aperturas codificadas selectivas ˜ se usaron con un numero determinado de capturas, las reconstrucciones mejo- raron hasta en 4 dB y 7 dB de PSNR con respecto al sistema no-selectivo en el area y las bandas espectrales de inter es, respectivamente.