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一种面向目标检测的高光谱图像特征选择方法


技术摘要:
本发明公开了一种面向目标检测的高光谱图像波段选择方法,属于遥感图像处理领域,包括以下步骤:1)读取目标的光谱信息,并设置需要选择的特征数目(特征数目应小于波段总数);2)计算待处理的高光谱图像的均值光谱;3)按次序去除目标光谱和均值光谱的各个波段,每次去除  全部
背景技术:
高光谱遥感影像的重要特点是拥有极高的光谱分辨率,一般可达2nm-5nm,由于高 光谱遥感的出现,使得本来在宽波段遥感中不可探测的物质,在高光谱遥感中能被探测。高 光谱图像的光谱分辨率很高,导致相邻波段间具有极高的相关性。对实际的高光谱图像分 析表明,其相邻波段间的相关系数有时高达0.99。高光谱图像维数的增加一方面增加了计 算复杂度,另一方面也带来了“维数灾难”效应,即随着波段数的增加,应用效果反而降低的 现象。为此,需要对高光谱图像进行降维处理,其中特征选择是高光谱图像降维的一种重要 手段。现有的波段选择方法主要是基于信息统计理论,如MVPCA,IDBS等,这些方法不针对特 定的应用场景,对分类等应用具有较好的效果,但对于目标检测场景并不适用。此外,这些 方法还具有较大的计算复杂度。面向目标检测的高光谱图像波段选择技术目前研究较少, 因此研究用于目标检测的快速高光谱图像波段选择技术具有重要意义。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题在于提供一种面向目标检测的高光谱图像特征选择 方法,其主要目标是以较小的计算复杂度,选择对目标检测最有利的特征组合。 本发明采用的技术方案为: 一种面向目标检测的高光谱图像特征选择方法,包括以下步骤: 步骤1,根据目标光谱设置需要选择的特征数目,其中特征数目小于波段总数; 步骤2,计算待处理的高光谱图像的均值光谱; 步骤3,按次序每次去除目标光谱和均值光谱的一个波段,得到一组目标候选光谱 及均值候选光谱,依次去除完所有波段后得到多组目标候选光谱和均值候选光谱; 步骤4,分别计算每组目标候选光谱和均值候选光谱的光谱角度; 步骤5,找出具有最大光谱角度的一组目标候选光谱及均值候选光谱,若波段数目 达到步骤1预设的特征数目,则该组目标候选光谱及均值候选光谱的波段即为最终选择的 特征组合,否则将该组目标候选光谱及均值候选光谱作为新的目标光谱和均值光谱,返回 步骤3。 其中,步骤4中每组目标候选光谱和均值候选光谱的光谱角度θ的计算方式为: 其中,dn为去除了第n个波段的目标候选光谱,mn为去除了第n个波段的均值候选光 3 CN 111597951 A 说 明 书 2/4 页 谱,1≤n≤l〈,dn,mn〉代表dn和mn的内积,即 ||·||代表2-范数运算 符。 本发明相比现有技术具有如下优点: (1)本发明提出的基于角度距离的光谱特征选择能够实现目标光谱和均值光谱的 良好区分,选取的特征可以获得较好的目标检测效果; (2)本发明提出方法具有极小的计算复杂度,计算效率高。 附图说明 图1为本发明实施例的整体流程图。
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