发明名称 基于偏最小二乘法的高光谱遥感图像波段选择方法
摘要 本发明属于高光谱遥感图像处理技术领域,具体为一种基于偏最小二乘法的高光谱遥感图像波段选择的方法。本发明利用偏最小二乘法提取成分保留高光谱图像变异信息且与分类信息相关程度高的特点,将光谱矩阵与隶属度矩阵乘积的能量作为选择波段的标准,通过迭代求取已选择波段递归的残差来选择下一组波段,实现波段选择的过程。本发明能有效克服传统多光谱图像波段选择方法计算复杂度高,需要去除相关波段的缺点。高光谱遥感图像分类实验结果表明,高光谱遥感图像使用本发明进行波段后具有良好的分类效果。本发明对于高效利用高光谱图像的信息资源有着重要的应用价值。
申请公布号 CN102289673B 申请公布日期 2013.04.10
申请号 CN201110169305.1 申请日期 2011.06.22
申请人 复旦大学 发明人 葛亮;王斌;张立明
分类号 G06K9/62(2006.01)I;G06T7/00(2006.01)I 主分类号 G06K9/62(2006.01)I
代理机构 上海正旦专利代理有限公司 31200 代理人 陆飞;盛志范
主权项 1.一种基于偏最小二乘法的高光谱遥感图像波段选择的方法,其特征在于通过迭代求取已选择波段递归的残差来选择波段,具体步骤如下:步骤 1、将高光谱数据转换为矩阵形式<img file="598244DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="86" he="29" />,根据训练数据的地物信息构造隶属度矩阵<img file="563313DEST_PATH_IMAGE004.GIF" wi="89" he="28" />,其中<i>N</i>为训练样本数,<i>L</i>为波段数,<i>M</i>为地物类别数;步骤 2、计算乘积矩阵<img file="DEST_PATH_IMAGE005.GIF" wi="68" he="21" />的所有特征向量<img file="DEST_PATH_IMAGE007.GIF" wi="24" he="35" />,特征值<img file="254057DEST_PATH_IMAGE008.GIF" wi="16" he="25" />,根据式(1)计算投影权重向量<img file="DEST_PATH_IMAGE009.GIF" wi="22" he="25" />:<tables num="0001"><table><tgroup cols="2"><colspec colname="c001" colwidth="91%" /><colspec colname="c002" colwidth="8%" /><tbody><row><entry morerows="1"><img file="DEST_PATH_IMAGE011.GIF" wi="102" he="32" />,<img file="680360DEST_PATH_IMAGE012.GIF" wi="70" he="22" /></entry><entry morerows="1">(<b>1</b>)</entry></row></tbody></tgroup></table></tables>带上标<i>T</i>的<img file="DEST_PATH_IMAGE013.GIF" wi="18" he="18" />表示<img file="103251DEST_PATH_IMAGE013.GIF" wi="18" he="18" />的转置;根据式(2)计算载荷因子<img file="615003DEST_PATH_IMAGE014.GIF" wi="21" he="26" />:<tables num="0002"><table><tgroup cols="2"><colspec colname="c001" colwidth="91%" /><colspec colname="c002" colwidth="8%" /><tbody><row><entry morerows="1"><img file="984805DEST_PATH_IMAGE016.GIF" wi="181" he="58" />,<img file="DEST_PATH_IMAGE017.GIF" wi="68" he="22" /></entry><entry morerows="1">(2)</entry></row></tbody></tgroup></table></tables>其中<img file="2964DEST_PATH_IMAGE018.GIF" wi="24" he="26" />为<img file="862336DEST_PATH_IMAGE009.GIF" wi="22" he="25" />的第<img file="DEST_PATH_IMAGE019.GIF" wi="14" he="21" />个元素;步骤 3、从<i>L</i>个载荷因子中选择最大值<img file="533488DEST_PATH_IMAGE020.GIF" wi="21" he="25" />,将<img file="DEST_PATH_IMAGE021.GIF" wi="14" he="20" />记为选择的波段;步骤 4、根据已选择波段对<img file="769298DEST_PATH_IMAGE013.GIF" wi="18" he="18" />做递归并求残差:<tables num="0003"><table><tgroup cols="2"><colspec colname="c001" colwidth="91%" /><colspec colname="c002" colwidth="8%" /><tbody><row><entry morerows="1"><img file="DEST_PATH_IMAGE023.GIF" wi="193" he="72" /></entry><entry morerows="1">(3)</entry></row></tbody></tgroup></table></tables>其中<img file="DEST_PATH_IMAGE025.GIF" wi="24" he="32" />为<img file="904613DEST_PATH_IMAGE013.GIF" wi="18" he="18" />的第<img file="934886DEST_PATH_IMAGE021.GIF" wi="14" he="20" />个列向量; 带上标<i>T</i>的<img file="107983DEST_PATH_IMAGE025.GIF" wi="24" he="32" />表示<img file="819587DEST_PATH_IMAGE025.GIF" wi="24" he="32" />向量的转置;步骤 5、当所选择的波段数已满足要求,则结束循环;否则,返回步骤 2,继续迭代。
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