[發(fā)明專利]一種高光譜遙感影像中信號和噪聲的分離方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310145508.6
• 申請日: 2013-04-24
• 公開（公告）號: CN103268593A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張立福;王倩;王晉年;劉凱;韓冰;胡順石;童慶禧
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及遙感技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及將高光譜遙感影像中的信號和噪聲進行分離的影像處理方法。

背景技術(shù)

信號和噪聲的分離是高光譜遙感影像處理的一項重要技術(shù)。但是已有的信噪分離方法多是基于各種不合理的假設(shè)：忽視噪聲多樣性，僅考慮加性或乘性噪聲；假定噪聲與信號相互獨立；假定各列（行）信號服從相同數(shù)學(xué)分布；假定整景影像是均質(zhì)或近似均質(zhì)的，等。并且已有的獲取信號維度和噪聲維度的方法易受主觀因素的影響，降低了信號和噪聲的分離精度。具體可參見文獻N.Acito,M.Diani,and?G.Corsini,Subspace-Based?Striping?Noise?Reduction?in?Hyperspectral?Images,IEEE?Transactions?on?Geoscience?and?Remote?Sensing,vol.49,pp.1325-1342,Apr2011.

發(fā)明內(nèi)容

（一）要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的是提供一種高光譜遙感影像中信號和噪聲的分離方法，以解決已有方法中忽略噪聲類型多樣性和噪聲與信號的相關(guān)性，以及維度過于定性和主觀的問題。

（二）技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種高光譜遙感影像中信號和噪聲的分離方法，具體包括：

利用低通濾波和均質(zhì)性分塊，分別估計信號和噪聲；

根據(jù)貝葉斯準(zhǔn)則，定量計算得到估計的信號和噪聲的維度；

構(gòu)建信號子空間和噪聲子空間，并通過斜子空間投影，分離原始高光譜遙感影像中的信號組分和噪聲組分。

優(yōu)選地，針對高光譜遙感影像建立數(shù)據(jù)模型：

X_l(i,j)=S_l(i,j)⊕N_l(i,j)

其中S_l(i,j)表示信號；N_l(i,j)表示噪聲；l=1,…,N_B，i=1,…,N_L，j=1,…,N_S.；符號⊕表示直和；N_B表示波段數(shù),N_L和N_S分別表示行列數(shù)。

優(yōu)選地，所述的估計信號和噪聲具體包括：

低通濾波選用的算子為：1/91/91/91/91/91/91/91/91/9,]]>以低頻信息作為對信號的估計；

根據(jù)地物的空間連續(xù)性和波譜相關(guān)性，給定較小的波譜角閾值，將影像進行分塊；

第l波段第n分塊的噪聲估計為C_nl(1-r_nl)，其中C_nl為第l波段第n分塊的像元均值，r_nl為第l波段第n分塊與相鄰兩波段對應(yīng)位置分塊的復(fù)相關(guān)系數(shù)。

優(yōu)選地，被選用分塊所含像元數(shù)不得少于30。

優(yōu)選地，所述根據(jù)貝葉斯準(zhǔn)則定量計算得到估計的信號和噪聲的維度具體包括：

使用的貝葉斯準(zhǔn)則集成了最小錯誤率準(zhǔn)則和Neyman–Pearson(N-P)準(zhǔn)則；