一种高光谱图像亚像元级水体边界探测方法及探测系统技术方案

本发明专利技术提供一种高光谱图像亚像元级水体边界探测方法及探测系统，能够提高高光谱图像亚像元级水体边界探测的速度及精度，并降低虚警率。所述方法包括：获取待探测水域的高光谱图像；将光谱间的相似性度量作为相关性函数，构造探测算子并引入二次约束项，得到有约束后的探测算子，建立水体边界探测函数；根据建立的水体边界探测函数，对待探测水域进行水体边界探测，确定水体范围。本发明专利技术涉及遥感图像处理领域。

A subpixel water boundary detection method and system for hyperspectral image

【技术实现步骤摘要】
一种高光谱图像亚像元级水体边界探测方法及探测系统
本专利技术涉及遥感图像处理领域，特别是指一种高光谱图像亚像元级水体边界探测方法及探测系统。
技术介绍
高光谱是20世纪80年代初在领域发展起来的新兴成像技术，是指在成像光谱仪的作用下，在电磁波谱中的中远红外光谱、近红外光谱、可见光光谱和紫外光谱区域内，得到的很多光谱分布连续且光谱范围很小的影像信息数据。与传统的全色影像及多光谱图像相比，高光谱图像主要具有以下优点：1)图谱合一，即同时记录了地物的光谱和图像信息；2)各个波段各自成像，高光谱图像是各个波段数据叠加在一起的数据立方体；3)波段多且宽度窄，可以为每个像元提供几十、数百甚至上千个波段；光谱分辨率高，可达5～10nm；4)波段连续，每个像元可以得到连续的地物光谱曲线；5)覆盖范围广，能够对大范围地区的信息进行同时提取与研究。由于成像光谱仪的空间分辨率限制和地物的复杂多样性，高光谱图像的某些像元中往往包含多种物质，这些包含多种物质的像元被称为混合像元。为达到对目标物的精确识别与分析，从混合像元中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高光谱图像亚像元级水体边界探测方法，其特征在于，包括：/n获取待探测水域的高光谱图像；/n将光谱间的相似性度量作为相关性函数，构造探测算子并引入二次约束项，得到有约束后的探测算子，建立水体边界探测函数；/n根据建立的水体边界探测函数，对待探测水域进行水体边界探测，确定水体范围。/n

【技术特征摘要】
1.一种高光谱图像亚像元级水体边界探测方法，其特征在于，包括：
获取待探测水域的高光谱图像；
将光谱间的相似性度量作为相关性函数，构造探测算子并引入二次约束项，得到有约束后的探测算子，建立水体边界探测函数；
根据建立的水体边界探测函数，对待探测水域进行水体边界探测，确定水体范围。


2.根据权利要求1所述的高光谱图像亚像元级水体边界探测方法，其特征在于，在将光谱间的相似性度量作为相关性函数，构造新的目标探测算子之前，所述方法还包括：
针对待探测水域设置预设数量的水体样本位置，提取水体样本光谱信息；
将提取的水体样本光谱信息作为目标，确定光谱间的相似性g(·,·)，其中，g(·,·)用于确定高光谱图像中像元光谱与目标之间的相似性。


3.根据权利要求2所述的高光谱图像亚像元级水体边界探测方法，其特征在于，所述将光谱间的相似性度量作为相关性函数，构造探测算子并引入二次约束项，得到有约束后的探测算子，建立水体边界探测函数包括：
根据光谱间的相似性度量，对背景自相关矩阵进行改进，得到：



其中，R*表示改进后的背景自相关矩阵；c为归一化系数；上标T表示矩阵转置；N表示高光谱图像的像元数；g(·,·)表示高光谱图像中第i个像元光谱ri与目标d的相似性；f(·)为用于确定改进后的背景自相关矩阵的单调增函数；
将R*带入目标探测算子得到新的探测算子w*；
对w*引入二次约束项，形成有约束后的探测算子w#，建立水体边界探测函数，其中，二次约束项表示为：



其中，J(w*,P)表示二次约束函数，y表示水体边界探测函数，β为...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝金辉，牛秉青，杜瑜，郑怡笑，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11