Diseño de aperturas de codificación para la adquisición compresiva de imágenes espectrales dinámicas
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Date
2017
Authors
Evaluators
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
Los sistemas de adquisici´on de v´ıdeo espectral compresivo permiten obtener informaci´on espacial, espectral y temporal a trav´es de la codificaci´on y dispersi´on de los rayos incidentes usando una apertura de codificaci´on y un elemento dispersor, respectivamente. Las aperturas codificadas de color (CCA) se han introducido en sistemas de adquisici´on compresiva de im´agenes espectrales implicando estrategias de codificaci´on m´as significativas. A pesar de que el uso de la CCA ofrece ventajas significativas y podr´ıa aplicarse tambi´en a la adquisici´on de video espectral compresivo, esta ´ultima aplicaci´on presenta a´un diversos desaf´ıos originados por la variable temporal. Durante la reconstrucci´on de v´ıdeo, algunos artefactos producidos por el movimiento de la escena obtienen alias da˜nando los datos. Como resultado, se han propuesto enfoques de reconstrucci´on basados en m´ultiples resoluciones para aliviar el aliasing y mejorar la reconstrucci´on de video. Sin embargo, estos enfoques se han enfocado en arquitecturas de multiplexaci´on espacial o temporal mientras descartando la informaci´on espectral en el video. En este trabajo, se propone un enfoque de codificaci´on y reconstrucci´on para un sistema de adquisici´on de video espectral compresivo. Para la codificaci´on, se propone un algoritmo que dise˜na las aperturas de codificaci´on explotando la matriz de muestreo usando la propiedad de coherencia. Los patrones dise˜nados permiten muestrear la informaci´on espacial, espectral y temporal de una manera uniforme tal que cada fotograma espectral se muestrea espacialmente al menos una vez. Para la reconstrucci´on, se propone un enfoque de reconstrucci´on basado en multiresoluci´on en el sistema de multiplexaci´on espectral CASSI (extendido al video) que permite extraer estimaciones de flujo ´optico para abordar una reconstrucci´on de mayor calidad. Los experimentos computacionales realizados sobre cuatro videos espectrales diferentes muestran una mejora de hasta 4 dB en t´erminos de relaci´on pico-se˜nal a ruido (PSNR) en la calidad de reconstrucci´on con el enfoque multiresoluci´on utilizando los patrones dise˜nados con respecto a estructuras aleatorias.
Description
Keywords
Video Espectral, Dise˜No De Aperturas De Codificaci´On, Correlaci´On Temporal, Muestreo Compresivo.