高光谱图像降维方法、装置、终端设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:26892352 阅读:32 留言:0更新日期:2020-12-29 16:12
本发明专利技术公开一种高光谱图像降维方法,包括:确定高光谱图像数据中,每个样本点的a个邻近样本点,a为大于等于1的整数;基于每个样本点与对应的邻近样本点之间的空间距离以及光谱差异,获得对应的权重值;并基于权重值,构建高光谱图像数据的邻接矩阵;基于邻接矩阵获得投影矩阵;并基于投影矩阵得到降维后的高光谱图像数据,从而使得降维后的高光谱图像保留了数据内部的非线性结构,同时,由于构建邻接矩阵时,既考虑了空间距离,又考虑了光谱差异,从而使得降维后的高光谱图像可以保留更多的信息,并且鲁棒性更好。本发明专利技术还公开了一种高光谱图像降维装置、终端设备及存储介质,降维的鲁棒性更好。

【技术实现步骤摘要】
高光谱图像降维方法、装置、终端设备及存储介质
本专利技术涉及数据处理领域,特别涉及一种高光谱图像降维方法、装置、终端设备及存储介质。
技术介绍
高光谱图像数据中存在大量冗余的多重共线性信息,因此,在对图像进行分类及异常点检测识别前,需要对高光谱数据进行降维处理以便保留有价值的信息,减少冗余信息,提高图像的分类与识别的效率。针对高光谱图像数据的降维处理问题,常规的处理方法是:特征选择和特征提取。特征选择是直接从原始波段选择若干波段用于后续处理,会损失大量信息,因此,目前更倾向于特征提取。现有文献中,特征提取方法主要包括:主成分分析法(PCA,principalcomponentsanalysis)、线性判别分析(LDA,lineardiscriminantanalysis),独立成分分析(ICA,independentcomponentanalysis),局部保持投影(LPP,LocalityPreservingProjections),近邻保持嵌入(NPE,NeighborhoodPreservingEmbedding)。...

【技术保护点】
1.一种高光谱图像降维方法,其特征在于,所述高光谱图像降维方法包括以下步骤:/n确定高光谱图像数据中,每个样本点的a个邻近样本点,所述a为大于等于1的整数;/n基于所述高光谱图像数据中,每个样本点与对应的所述邻近样本点之间的空间距离以及光谱差异,获得对应的权重值;/n基于所述高光谱图像数据中,每个样本点与对应的所述邻近样本点之间的权重值,构建所述高光谱图像数据的邻接矩阵;/n基于所述邻接矩阵获得投影矩阵;/n基于所述投影矩阵获得降维后的高光谱图像数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种高光谱图像降维方法,其特征在于,所述高光谱图像降维方法包括以下步骤:
确定高光谱图像数据中,每个样本点的a个邻近样本点,所述a为大于等于1的整数;
基于所述高光谱图像数据中,每个样本点与对应的所述邻近样本点之间的空间距离以及光谱差异,获得对应的权重值;
基于所述高光谱图像数据中,每个样本点与对应的所述邻近样本点之间的权重值,构建所述高光谱图像数据的邻接矩阵;
基于所述邻接矩阵获得投影矩阵;
基于所述投影矩阵获得降维后的高光谱图像数据。


2.如权利要求1所述的高光谱图像降维方法,其特征在于,所述确定高光谱图像数据中,每个样本点的a个邻近样本点之前,所述高光谱图像降维方法还包括:
对所述高光谱图像数据进行平滑滤波。


3.如权利要求2所述的高光谱图像降维方法,其特征在于,所述对所述高光谱图像数据进行平滑滤波的步骤包括:
基于以下公式对所述高光谱图像数据进行平滑滤波:



其中,xi为所述高光谱图像数据中第i个样本点对应的光谱参数,x′i为对所述第i个样本点进行平滑滤波后的光谱参数,vik=exp(-γ0||xi-xik||2),γ0为预设参数,||xi-xik||2为xi-xik的二范数,xik为所述第i个样本点对应的空间邻域Ω(xi)中的第k个样本点的光谱参数,
Ω(xi)={xi(p,q)|p∈[pi-t,pi+t],q∈[qi-t,qi+t]},ω为预设领域空间,ω=2t+1,pi、qi为所述第i个样本点的空间坐标。


4.如权利要求3所述的高光谱图像降维方法,其特征在于,所述确定高光谱图像数据中,每个样本点的a个邻近样本点的步骤包括:
基于以下公式获得所述高光谱图像数据中,任意两个样本点之间的空谱距离:



其中,xj为所述高光谱图像数据中的第j个样本点对应的光谱参数,dss(xi,xj)为所述第i个样本点到所述第j个样本点的空谱距离,

||xik-xj||2为xik-xj的二范数,

||xik-xj||为xik-xj的范数;
根据所述任意两个样本点之间的空谱距离,确定所述高光谱图像数据中,每个样本点的a个邻近样本点。


5.如权利要求1所述的高光谱图像降维方法,其特征在于,所述基于所述高光谱图像数据中,每个样本点与对应的所述邻近样本点之间的空间距离以及光谱差异,获得对应的权重值的步骤包括:
确定所述高光谱图像数据中,每个样本点与对应的所述邻近样本点之间的空间距离;
基于所述高光谱图像数据中,每个样本点与对应的所述邻近...

【专利技术属性】
技术研发人员:曾山刘彪康镇
申请(专利权)人:武汉轻工大学
类型:发明
国别省市:湖北;42

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