一种适用于高光谱影像的信息提取方法

摘要

本发明涉及一种适用于高光谱影像的信息提取方法，依次包括：一、获取成像光谱影像；二、对地物样本标准光谱曲线重采样；三、寻找地物样本标准光谱曲线明显的波段和判别波段；四、对成像光谱影像进行重采样；五、对地物样本标准光谱曲线进行二次重采样；六、判别光谱基因波段类型；七、比较地物样本标准光谱曲线与成像光谱影像的像元光谱曲线中对应波段的波段类型，判断是否代表相同的地物类型；八、获得所有的光谱基因波段深度之和，光谱基因波段深度之和越大，表示地物在地表的丰度越高。本发明减少了数据处理量，降低了其它地物特征和噪声的干扰，提高了处理速度和精度，对高光谱图像的处理具有很好的效果。

主权项

一种适用于高光谱影像的信息提取方法，依次包括以下步骤：第一步，获取成像光谱影像，并对成像光谱影像进行预处理，获得预处理后的成像光谱影像；第二步，根据预处理后的成像光谱影像对波谱库中的地物样本标准光谱曲线或实测光谱曲线重采样，得到一次重采样的地物样本标准光谱曲线或实测光谱曲线，使一次重采样的地物样本标准光谱曲线或实测光谱曲线与预处理后的成像光谱影像的波谱范围和波长间距一致；第三步，寻找一次重采样的地物样本标准光谱曲线或实测光谱曲线中斜率变化明显的波段和判别波段；所述斜率变化明显的波段为光谱基因波段；第四步，根据一次重采样的地物样本标准光谱曲线或实测光谱曲线中斜率变化明显的波段对预处理后的成像光谱影像进行重采样，得到重采样的成像光谱影像，使重采样的成像光谱影像只保留与一次重采样的地物样本标准光谱曲线或实测光谱曲线中斜率变化明显的波段和判别波段相对应的波段；所述斜率变化明显的波段为光谱基因波段；第五步，根据重采样的成像光谱影像对一次重采样的地物样本标准光谱曲线或实测光谱曲线进行重采样，得到二次重采样的地物样本标准光谱曲线或实测光谱曲线，使二次重采样的地物样本标准光谱曲线或实测光谱曲线与重采样的成像光谱影像的波谱范围和波长间距一致；二次重采样的地物样本标准光谱曲线或实测光谱曲线中的光谱基因波段数为n；第六步，获得光谱基因波段在二次重采样的地物样本标准光谱曲线或实测光谱曲线对应波段的反射率b2、获得光谱基因波段在二次重采样的地物样本标准光谱曲线或实测光谱曲线对应波段相邻左侧判别波段的反射率b1，获 得光谱基因波段在二次重采样的地物样本标准光谱曲线或实测光谱曲线对应波段相邻右侧判别波段的反射率b3；获得光谱基因波段在二次重采样的地物样本标准光谱曲线或实测光谱曲线对应波段的波长λ、获得光谱基因波段在二次重采样的地物样本标准光谱曲线或实测光谱曲线对应波段相邻左侧判别波段的波长λL，获得光谱基因波段在二次重采样的地物样本标准光谱曲线或实测光谱曲线对应波段相邻右侧判别波段的波长λR；获得光谱基因波段在重采样的成像光谱影像的像元光谱曲线中对应波段的反射率B2、获得光谱基因波段在重采样的成像光谱影像的像元光谱曲线中对应波段相邻左侧判别波段的反射率B1，获得光谱基因波段在重采样的成像光谱影像的像元光谱曲线中对应波段相邻右侧判别波段的反射率B3；获得光谱基因波段在重采样的成像光谱影像的像元光谱曲线中对应波段的波长λ、获得光谱基因波段在重采样的成像光谱影像的像元光谱曲线中对应波段相邻左侧判别波段的波长λL，获得光谱基因波段在重采样的成像光谱影像的像元光谱曲线中对应波段相邻右侧判别波段的波长λR；第六步，判别光谱基因波段类型；在二次重采样的地物样本标准光谱曲线或实测光谱曲线中，当[（b2‑b1)/（λ‑λL)]>[（b3‑b2)/（λR‑λ)]时，判断为正基因波段；当[（b2‑b1)/（λ‑λL)]<[（b3‑b2)/（λR‑λ)]时，判断为负基因波段；在重采样的成像光谱影像的像元光谱曲线中，当[（B2‑B1)/（λ‑λL)]>[（B3‑B2)/（λR‑λ)]时，判断为正基因波段；当[（B2‑B1)/（λ‑λL)]<[（B3‑B2)/（λR‑λ)]时，判断为负基因波段；第七步，比较二次重采样的地物样本标准光谱曲线或实测光谱曲线与重采样的成像光谱影像的像元光谱曲线中对应光谱基因波段的波段类型，当具 有相同光谱基因波段类型的波段数为n时，判断二次重采样的地物样本标准光谱曲线或实测光谱曲线与重采样的成像光谱影像的像元光谱曲线代表相同的地物类型；第八步，提取重采样的成像光谱影像中与地物样本具有相同地物类型的像元的分布范围，并只保留具有相同地物类型的像元的分布范围内的影像；第九步，获得具有相同地物类型的像元的分布范围内的成像光谱影像的像元光谱曲线的光谱基因波段深度h； h = | B 2 - B 1 + B 3 2 | ; 第十步，将所述第九步获得的所有的光谱基因波段深度h求和，光谱基因波段深度之和越大，表示地物在地表的丰度越高。