[发明专利]一种利用高光谱进行道路提取的方法

摘要

本发明公开一种利用高光谱进行道路提取的方法，高光谱图像数据经过预处理后，首先进行非监督分类方法对区域地物开展分类，之后对高光谱图像进行边缘提取，并在此基础上提取线状特征，实现对道路的探测，接下来在道路的区域结合道路不同材质的光谱特征得到道路分类结果。

主权项

1.一种利用高光谱进行道路提取的方法，其特征在于，是一种结合非监督和有监督方法提高道路提取的有效性的道路提取方法，该方法包括如下步骤：(1)首先对高光谱图像进行最小噪声分离，消除噪声，最小噪声分离用于判定图像数据内在的维数，分离数据中的噪声，其本质上是两次层叠的主成分变换：第一次变换基于估计的噪声协方差矩阵，用于分离和重新调节数据中的噪声，这步操作使变换后的噪声数据只有最小的方差且没有波段间的相关；第二次变换是对噪声白化数据的标准主成分变换；MNF变换后的波段具有不同物理与数学意义；(2)进行非监督分类，获取不同的区域：非监督分类根据待分类样本特征参数的统计特征，建立决策规则来进行分类，不需要事先知道类别特征；把各样本的空间分布按相似性分割或合并成一群集，每一群集代表的地物类别；采用KNN算法；(3)对非监督分类的结果进行边缘提取：直接在灰度或彩色图像上提取，所述边缘提取在无监督分类结果图上提取，是一种面向对象的边缘提取；在对象发生变化的地方标记为边缘。(4)对边缘提取结果进行处理，获取线特征：主要对边缘结果根据霍夫变换提取线特征；霍夫变换线特征提取主要利用极坐标系直线用参数极径和极角(r，θ)表示，由于对于每一个给定点，所有通过它的直线将在极坐标系得到一条正弦曲线，如果比较多的正弦曲线相交于一点，则认为这些点构成了一条直线；(5)提取不同道路的光谱曲线，分析其光谱特征：根据公开的实验室采集光谱进行分析或实地采集光谱曲线；(6)对提取的线特征进行分类，获取不同材质的道路结果：采用光谱角匹配方法确定道路的不同材质，给定两条光谱x和y，传统光谱角的定义如下： θ S A M ( X , Y ) = arccos ( X · Y | X | | Y | ) ]]>角度越小表明两条光谱间的相似性越大。