Super-resolución espacial en sistemas ópticos hiperespectrales de compresión basados en aperturas codificadas

Resumen

El sistema de adquisición de imágenes espectrales basado en apertura codificada de única captura (CASSI) es una arquitectura óptica notable, que permite capturar la información espectral de una escena utilizando proyecciones bidimensionales codificadas. Las proyecciones en CASSI se encuentran ubicadas de tal manera, que cada medición contiene únicamente información espectral específica de una región del cubo de datos. La resolución espacial en el sistema CASSI depende altamente de la resolución del detector utilizado; así, imágenes de alta resolución requieren detectores de alta resolución, que a su vez demandan altos costos. Como solución a este problema, en éste artículo se propone un modelo óptico de súper-resolución para el mejoramiento de la resolución espacial de imágenes hiperespectrales denominado SR-CASSI. Súper-resolución espacial se logra tras solucionar un problema inverso utilizando un algoritmo de compressive sensing (CS), que tiene como entrada las mediciones codificadas de baja resolución capturadas. Éste modelo permite la reconstrucción de cubos de datos hiperespectrales súper resueltos, cuya resolución espacial es aumentada significativamente. Los resultados de las simulaciones muestran un mejoramiento de más de 8 dB en PSNR cuando el modelo propuesto es utilizado.