Diseño de sistema hiperespectral para identificación de muestras geológicas.

Abstract

Este trabajo tiene como finalidad entregar una herramienta útil y alternativa al uso de cámaras hiperespectrales para el análisis de muestras geológicas. Esta herramienta consiste en el uso conjunto de una cámara multiespectral y un método de reconstrucción espectral, a partir del cual se amplió la resolución espectral de ésta. El método consiste en la utilización de espectros de entrenamiento de alta resolución espectral, la spectral sensitivity de la cámara multiespectral y las respuestas ópticas de los canales de la cámara multiespectral frente a muestras geológicas. Los espectros de entrenamiento de alta resolución espectral se obtuvieron a partir de una imagen hiperespectral en la que fueron registradas muestras geológicas, estos espectros fueron sometidos al análisis de componentes principales (PCA) para reducir su dimensionalidad. La spectral sensitivity utilizada consiste en cuatro spectral sensitivities simuladas en el software Matlab. Las respuestas ópticas de los canales fueron estimadas a partir de los datos contenidos en la imagen hiperespectral y las spectral sensitivities simuladas. Una vez realizadas las reconstrucciones espectrales, se compararon los espectros reconstruidos obtenidos de cada simulación con los espectros originales mediante métricas GFC y RMSE, para así evaluar el rendimiento de las reconstrucciones de cada simulación. Se puso especial énfasis en la cuarta simulación, ya que esta se realizó a partir de la curva de spectral sensitivity de un sensor de InGaAs y curvas de transmitancia de filtros ópticos pasivos.