Accessible Requires Authentication Published by Oldenbourg Wissenschaftsverlag June 6, 2017

Geometrical and spectral data stitching for combining hyperspectral imaging systems

Kombination geometrischer und spektraler Messwerte von hyperspektralen Bildaufnahmesystemen
Fabian Stark, Maik Rosenberger, Paul-Gerald Dittrich, Rafael Celestre, Michael Hänsel and Gunther Notni

Abstract

One way to increase the amount of information acquired via hyperspectral imaging and therefore to increase the possibility of data analysis is combining the spatial and spectral information of hyperspectral data sets. The aforementioned data sets are obtained by cameras covering different spectral ranges. The purpose of this article is to develop an algorithm which is able to combine two data sets acquired by two hyperspectral pushbroom imagers, covering the visible (VIS) and the near infrared (NIR) wavelength range. Initially, the effect of optical aberrations, as well as errors via the image registration were examined. Subsequently a correction algorithm for both the optical aberration and the image registration is elaborated.

Zusammenfassung

Eine Möglichkeit den Informationsgehalt und damit die Analysemöglichkeiten in der hyperspektralen Bildverarbeitung zu erhöhen, ist die geometrische und spektrometrische Kombination der Datensätze von zwei in unterschiedlichen Spektralbereichen sensitiven Bildaufnahmesystemen. Ziel dieses Artikels ist die Entwicklung eines Algorithmus für die Kombination der Aufnahmen zweier hyperspektraler ,,Pushbroom“-Imager im sichtbaren (VIS) und im kurzwelligen Infrarotbereich (NIR). Dafür wurden zunächst die Abweichungen betrachtet, die bei der Bildaufnahme mit den Imagern selbst sowie bei der Bildregistrierung beider Aufnahmen entstehen. Anschließend wurde eine algorithmische Korrektur dieser Abweichungen mittels einer Kalibrierung der Imager ausgearbeitet.

Acknowledgement

This work received financial support from the InnoProfile project “ID2M QualiMess Next Generation” (03IPT709X) from the German Federal Ministry of Education and Research.

Received: 2017-3-13
Accepted: 2017-5-11
Published Online: 2017-6-6
Published in Print: 2017-6-27

©2017 Walter de Gruyter Berlin/Boston