[發(fā)明專利]一種基于空間與光譜信息的高光譜自動云檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210249205.4
• 申請日: 2012-07-18
• 公開（公告）號: CN102799903A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬雷;張秀玲;田原;郭建恩;江碧濤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院自動化研究所;北京市遙感信息研究所
• 主分類號: G06K9/66
• 分類號: G06K9/66
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種基于空間與光譜信息的高光譜自動云檢測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟S1，將云、雪和水的光譜樣本作為訓(xùn)練樣本，對所述訓(xùn)練樣本依次進行預(yù)處理以過濾噪聲、波段選擇以剔除掉影響光譜發(fā)射率的波段和光譜描述特征提取；

步驟S2，根據(jù)提取得到的訓(xùn)練樣本的光譜描述特征進行有監(jiān)督訓(xùn)練，根據(jù)學(xué)習(xí)的結(jié)果得到云光譜分類模型；

步驟S3，對輸入的待檢測的高光譜遙感圖像也進行與所述訓(xùn)練樣本同樣的預(yù)處理、波段選擇與光譜描述特征提取處理；

步驟S4，根據(jù)所述步驟S2學(xué)習(xí)得到的云光譜分類模型，對所述高光譜遙感圖像中的每一個像元進行分類，以初步判斷所述高光譜遙感圖像中的每一個像元是否含有云；

步驟S5，利用所述步驟S4的初步分類結(jié)果以及空間一致性過確定所述高光譜遙感圖像中有云的像元；

步驟S6，統(tǒng)計所述高光譜遙感圖像中有云像元占所述高光譜遙感圖像所有像元的比例，如果該比例大于一預(yù)定閾值，則判定該高光譜遙感圖像為有云圖像，即得到高光譜遙感圖像的云判結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述波段選擇是根據(jù)波長范圍過濾掉對大氣氣溶膠影響較大的波段，保留圖像質(zhì)量較好的波段。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述特征提取是將保留下來的波段的反射值組成一維的向量，作為光譜描述特征。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S2中，采用離線學(xué)習(xí)的方式來訓(xùn)練得到云光譜分類模型。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S3中，對輸入的待檢測的高光譜遙感圖像提取的光譜描述特征與對所述訓(xùn)練樣本提取的光譜描述特征相同。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S5進一步包括以下步驟：

步驟S51，對于每個經(jīng)過光譜分類后初步判斷為有云的像元，統(tǒng)計其8鄰域像元的分類類別；

步驟S52，如果所述8鄰域像元中有超過5個的鄰域像元的分類結(jié)果均為有云像元，則繼續(xù)計算該像元與其所有鄰域像元光譜向量的最大光譜角度；

步驟S53，如果計算得到的該像元與其所有鄰域像元光譜向量的最大光譜角度均在某一預(yù)定范圍內(nèi)，則判斷該像元為有云像元，否則該像元為無云像元。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟S52中，兩個像元的光譜向量的最大光譜角度θ(x，y)由下式計算：

θ(x,y)=arccos(<x,y>||x||||y||)]]>

其中，x、y分別表示兩個像元的光譜向量。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定范圍為[0，π/2]。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S6中的所述預(yù)定閾值可預(yù)先設(shè)定。