[发明专利]一种岩心高光谱蚀变信息提取方法

权利要求书

1.一种基于小波包变换和权重光谱角制图的岩心高光谱蚀变信息提取方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤(1)、岩心高光谱影像数据的读入；步骤(2)、数据预处理；步骤(3)、蚀变矿物端元光谱获取；步骤(4)、应用小波包变换分解每个像元的高光谱曲线；步骤(5)、计算蚀变矿物端元光谱和每个像元光谱的信息熵特征矢量；步骤(6)、利用权重光谱角制图算法计算信息熵特征矢量夹角；步骤(7)、输出岩心高光谱影像蚀变信息提取结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于小波包变换和权重光谱角制图的岩心高光谱蚀变信息提取方法，其特征在于：

所述步骤(1)中，对读入的任一高光谱像元X，X＝(x₁,x₂,…,x_k)，其中k是岩心高光谱数据的波段总数，x_i(i＝1，2，…，k)代表第i个波段的光谱响应值。

3.根据权利要求2所述的一种基于小波包变换和权重光谱角制图的岩心高光谱蚀变信息提取方法，其特征在于：

所述步骤(2)包括如下步骤：

步骤(2.1)、对Hyspex系统的定标参数对测量得到的岩心高光谱原始数据进行辐射定标，实现图像DN值到辐射值的转换；

步骤(2.2)、采用经验线性法进行反射率计算，实现辐射值到反射率的转换；

步骤(2.3)、运用小波变换方法对反射率数据进行光谱去噪，减弱或消除锯齿噪声的影响。

4.根据权利要求3所述的一种基于小波包变换和权重光谱角制图的岩心高光谱蚀变信息提取方法，其特征在于：

所述步骤(3)中，对步骤(2)中预处理后的数据进行MNF变换，通过降维去噪处理实现信号噪声分离；利用纯净像元指数方法提取图像中的“纯”像元；通过N维散度分析得到各“纯”像元的光谱曲线，对照标准矿物光谱库及理论分析确定最终的矿物端元光谱。

5.根据权利要求4所述的一种基于小波包变换和权重光谱角制图的岩心高光谱蚀变信息提取方法，其特征在于：

所述步骤(4)中，选定小波基函数ψ及分解层数j，应用ψ小波基对每个高光谱像元X进行j层小波包变换，得到p个子分量，p＝0，1，…，2^j-1，它们对应的能量分解系数分别为i为信号在对应子分量中的分解系数编号。

6.根据权利要求5所述的一种基于小波包变换和权重光谱角制图的岩心高光谱蚀变信息提取方法，其特征在于：

所述步骤(5)中，首先，根据步骤(4)方法得到每个矿物端元光谱曲线和像元光谱曲线的小波包分解系数，计算每个子分量的能量E_p，可由小波包分解系数的平方和计算得到，即

然后，计算信号总能量E，为所有子分量的能量之和，即

其次，计算相对小波能量l_p，为每个子分量能量与信号总能量之比，即

l_p＝E_p/E (3)

每个子分量上小波包信息熵定义为

W_p＝-l_plogl_p (4)

通过计算得到每个像元光谱曲线X所对应的p个子分量小波包信息熵，构成p维信息熵特征矢量T，即

T＝(W₁,W₂,…,W_p) (5)。