基于自适应光谱波段筛选网络的高光谱遮挡效果评估方法技术

本发明专利技术提供一种基于自适应光谱波段筛选网络的高光谱遮挡效果评估方法，解决现有高光谱遮挡效果评估方法易受复杂成像环境等因素导致的噪声干扰，难以较好地进行遮挡效果评估的问题。该方法包括以下步骤：1)构建高光谱遮挡效果评估数据库；2)构建回归模型；3)优化回归模型；4)获取遮挡效果评估分数。本发明专利技术基于自适应光谱波段筛选网络的高光谱遮挡效果评估方法能从不同成像环境下的高光谱图像中学习出有效的特征，提高遮挡效果评估准确率，可以应用于复杂成像环境下的高光谱遮挡效果评估、目标识别等领域。

【技术实现步骤摘要】
基于自适应光谱波段筛选网络的高光谱遮挡效果评估方法
本专利技术涉及图像处理
，具体涉及一种基于自适应光谱波段筛选网络的高光谱遮挡效果评估方法。
技术介绍
现有遮挡技术通常利用各种遮挡材质涂层，让被遮挡目标和地物背景的表观在视觉上一致，使得遮挡目标可以隐藏于背景之中，以避免被光学成像设备拍摄到。高光谱成像技术可同时捕获观测对象的空间结构信息和光谱信号，包含了观测对象本征的物理、化学材质特性，在遮挡效果评估等任务中受到广泛关注。因此，对高光谱图像的光谱信号进行建模分析，可评估不同遮挡材质涂层对目标的遮挡效果。传统高光谱遮挡效果评估方法一般组合多种评价指标(如：光谱信息散度、光谱梯度角等)来度量被遮挡目标和地物背景的光谱信号差异，并根据光谱信号差异来评估目标的被遮挡效果。Guo等人在“GuoT,HuaW,LiuX,etal.Comprehensiveevaluationofopticalcamouflageeffectbasedonhyperspectra[J].Laser&OptoelectronicsProgress,201本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于自适应光谱波段筛选网络的高光谱遮挡效果评估方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一、构建高光谱遮挡效果评估数据库；/n采集不同成像环境下，包含复杂背景和被遮挡目标的高光谱图像，并对高光谱图像中目标被遮挡的效果进行评估，从而构建高光谱遮挡效果评估数据库；/n步骤二、构建回归模型；/n2.1)将高光谱图像划分为多个子区域；/n利用高光谱成像设备的相机光谱灵敏度函数将高光谱遮挡效果评估数据库中的高光谱图像映射成RGB图像，再使用在ImageNet数据集上预训练的深度分割网络将RGB图像划分为多个子区域，然后根据RGB图像中子区域的空间位置把高光谱图像划分为多个子区域；/n2.2)筛选具...

【技术特征摘要】
1.一种基于自适应光谱波段筛选网络的高光谱遮挡效果评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、构建高光谱遮挡效果评估数据库；
采集不同成像环境下，包含复杂背景和被遮挡目标的高光谱图像，并对高光谱图像中目标被遮挡的效果进行评估，从而构建高光谱遮挡效果评估数据库；
步骤二、构建回归模型；
2.1)将高光谱图像划分为多个子区域；
利用高光谱成像设备的相机光谱灵敏度函数将高光谱遮挡效果评估数据库中的高光谱图像映射成RGB图像，再使用在ImageNet数据集上预训练的深度分割网络将RGB图像划分为多个子区域，然后根据RGB图像中子区域的空间位置把高光谱图像划分为多个子区域；
2.2)筛选具有判别性的光谱波段；
将步骤2.1)中获取的子区域输入至光谱波段筛选模块，为每个高光谱图像的子区域筛选出对区分目标和背景具有判别性的光谱波段，得到经过光谱波段筛选后的高光谱图像子区域；
2.3)获取各子区域的最终特征；
将步骤2.2)获取的高光谱图像子区域先利用卷积操作分别构建光谱特征提取模块和空间特征提取模块，采用全局平均池化操作构建最终特征提取模块，然后依次将步骤2.1)获取的高光谱图像的各子区域输入到光谱特征提取模块、空间特征提取模块和最终特征提取模块，提取出各子区域的最终特征；
2.4)根据步骤2.3)获取的各子区域的最终特征，对高光谱图像子区域的最终特征建立回归模型；
步骤三、优化回归模型；
在高光谱遮挡效果评估数据库中利用随机梯度方法优化回归模型，直至回归模型收敛；
步骤四、获取遮挡效果评估分数；
采集被评估的高光谱图像，将该高光谱图像输入至优化后的回归模型中进行评估，得到遮挡目标的遮挡效果评估分数。


2.根据权利要求1所述的基于自适应光谱波段筛选网络的高光谱遮挡效果评估方法，其特征在于，步骤2.1)中，将高光谱图像划分为多个子区域具体包括以下步骤：
2.11)根据高光谱成像设备的相机光谱灵敏度函数将高光谱遮挡效果评估数据库中的高光谱图像转成RGB图像高光谱图像包含m种地物背景，n种目标，其中w×h为高光谱图像的空间尺寸，c为高光谱图像的光谱波段数目；
2.12)利用在ImageNet数据集上预训练的DeepLabv3方法将RGB图像划分为多个图像子区域每个区域对应一种地物背景；
2.13)根据RGB图像中的空间位置，相应地对高光谱图像进行子区域划分，得到m个高光谱子区域X1,X2,…,Xm，其中每个子区域Xi仅对应一种地物背景，1≤i≤m。


3.根据权利要求2所述的基于自适应光谱波段筛选网络的高光谱遮挡效果评估方法，其特征在于，步骤2.2)中，筛选具有判别性的光谱波段具体包括以下步骤：
2.21)使用零值对高光谱图像的各子区域Xi进行补齐操作，使得补齐后子区域Xi是一个正方形；...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑向涛，高贵龙，陈文静，卢孝强，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61