[发明专利]一种端元可变的高光谱图像光谱混合分析方法及装置

摘要

本发明涉及高光谱遥感图像处理领域，公开了一种端元可变的高光谱图像光谱混合分析方法。首先利用微分光谱计算光谱形状稳定性指数，选择波段子集，求各类端元特征光谱；然后，基于类端元特征光谱对像元进行光谱混合分析预确定像元内地物类别；最后，基于枚举法或迭代光谱混合分析，利用像元内所含地物的可变端元法对各混合像元进行精细光谱混合分析。像元内地物类别预确定后结合光谱混合分析精度比较高的枚举法或迭代光谱混合分析法，可以降低光谱混合分析总体时间复杂度，同时提高其精度。因此，本发明提出的端元可变高光谱图像光谱混合分析方法能够提高光谱混合分析的效率。本发明还提供了一种端元可变的高光谱图像光谱混合分析装置。

主权项

1.一种端元可变的高光谱图像光谱混合分析方法，其特征在于包括以下4个步骤：步骤1、计算光谱形状稳定性指数，选择光谱形状稳定的波段子集；所述的选择光谱形状稳定的波段子集包括：1‑1.计算每个端元的微分光谱；1‑2.利用所述微分光谱计算各波段光谱形状稳定性指数；1‑3.求所述光谱形状稳定性指数直方图，确定一个阈值；1‑4.选择光谱形状稳定性指数小于阈值的波段，构成波段子集；所述的步骤1‑1的端元的微分光谱计算公式为其中为端元e_ij的微分光谱，e_ij表示第i类地物的第j条光谱，i＝1,2,…m，j＝1,2,…n_i，m为地物类别数，n_i为第i类地物类内端元光谱数，L为光谱波段数；所述的步骤1‑2的光谱形状稳定性指数计算公式为其中E_mean,z,i和E_mean,j,i为分别为第z类和第j类端元的第i个波段微分光谱的均值，σ_z,i和σ_j,i为第z类和第j类端元第i波段微分光谱值的标准差；所述光谱形状稳定是指同类地物的可变端元光谱形状相似，且不同类地物的端元光谱形状差异明显；步骤2、计算类端元特征光谱，所述类端元特征光谱是指某类地物的所有可变端元光谱的平均光谱中波段子集对应的部分光谱，其计算过程为：分别计算每类端元集的平均光谱曲线，从各平均光谱曲线中选波段子集对应的波段，作为各类端元特征光谱；步骤3、根据所选的波段子集，利用各类端元特征光谱对像元进行初步光谱混合分析，快速判定纯像元和混合像元及各像元内所含地物；步骤4、对每个混合像元，基于像元内所含地物对像元进行精细光谱混合分析。