[发明专利]一种基于少数波段高分辨率图像的光谱重建方法

权利要求书

1.一种基于少数波段高分辨率图像与低分辨率高光谱图像的高质量光谱重建方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，通过Y_L∈LX求得获得拥有少数波段的高分辨率图像，其中X∈R^B×N为原始高光谱图像，L∈R^b×B为光谱传递函数，B＞＞b，二者分别为两幅图像的波段数，N为高光谱图像空间包含的像素点数目，R为实数空间；

步骤2，获得与步骤1中图像同一场景下低分辨率的高光谱图像；

步骤3，通过对步骤2中得到的图像在非分解的模式下进行训练，得到光谱字典D；

步骤4，利用步骤1中得到的具有少数波段的高分辨率图像以及步骤3中得到的光谱字典D，在无非负约束的条件下求解稀疏表示系数A；

步骤5，利用步骤2得到的低分辨率图像以及步骤3中得到的光谱字典D、步骤4中得到的稀疏表示系数A，求解低分辨率图像中稀疏框架不能表达的部分E_R，E_R＝Y_R-DA，其中Y_R∈R^B×b是与X同一视场下低分辨率的高光谱图像，n为空间像素点数目；

步骤6，通过步骤5中得到的E_R，在空间维利用空间结构信息估计稀疏框架不能表示的部分E，方法为：将E_R的每一行向量映射为一空间图像，对该图像用双三次插值的方法估计得到某波段图像在稀疏框架中不能表示的部分，并将其映射为一行向量，最终得到E；

步骤7，通过重建具有高分辨率的高光谱图像。

2.根据权利要求1所述一种基于少数波段高分辨率图像与低分辨率高光谱图像的高质量光谱重建方法，其特征在于，所述步骤2中同一场景下低分辨率的高光谱图像通过对原始高光谱图像的空间维模糊并下采样得到。

3.根据权利要求1所述一种基于少数波段高分辨率图像与低分辨率高光谱图像的高质量光谱重建方法，其特征在于，所述步骤3中光谱字典D由K-SVD字典学习方法通过优化如下最小化问题求得：

其中，λ是正则化系数。