[發(fā)明專利]光譜數(shù)據(jù)處理方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410186847.3
• 申請(qǐng)日: 2014-05-05
• 公開（公告）號(hào): CN103942450B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳遠(yuǎn)峰;高連如;申茜;胡錦洪;孫旭;張兵
• 申請(qǐng)（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(hào): G06F19/00
• 分類號(hào): G06F19/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 王寶筠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種光譜數(shù)據(jù)處理方法及裝置。

背景技術(shù)

光譜數(shù)據(jù)是通過單點(diǎn)光譜儀器或成像光譜儀器獲取的物體在不同波長上的光譜特征值，如反射率值或輻亮度值等。隨著高光譜數(shù)據(jù)在不同領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，將這些光譜數(shù)據(jù)直觀、形象的表達(dá)出來，對(duì)高光譜數(shù)據(jù)的信息挖掘，具有非常重要的實(shí)用價(jià)值。目前，光譜數(shù)據(jù)的表達(dá)有很多方式，比如，光譜曲線、光譜二值編碼、光譜柱狀圖、光譜玫瑰圖等。

光譜數(shù)據(jù)的一個(gè)重要應(yīng)用是地物分類與識(shí)別，不同地物的特征光譜數(shù)據(jù)存在明顯差異，利用光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行地物分類與識(shí)別，就是基于光譜數(shù)據(jù)的表達(dá)形式對(duì)相似光譜進(jìn)行歸類區(qū)分的過程。

然而，上述光譜數(shù)據(jù)的表達(dá)方式均是從視覺認(rèn)知角度對(duì)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行表達(dá)，而沒有從聽覺認(rèn)知角度對(duì)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行表達(dá)。因此，如何將光譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為音頻數(shù)據(jù)，以從聽覺認(rèn)知角度對(duì)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行表達(dá)成為亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種光譜數(shù)據(jù)處理方法，將光譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為音頻數(shù)據(jù)輸出，以從聽覺認(rèn)知角度對(duì)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行表達(dá)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種光譜數(shù)據(jù)處理方法，包括：

獲取待處理光譜數(shù)據(jù)，所述待處理光譜數(shù)據(jù)包括第一光譜特征數(shù)據(jù)以及與所述第一光譜特征數(shù)據(jù)一一對(duì)應(yīng)的波長數(shù)據(jù)；

將所述波長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第一頻率數(shù)據(jù)；

將各個(gè)第一頻率數(shù)據(jù)映射為與第一頻率數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)，所述第二頻率數(shù)據(jù)的取值大于或等于20Hz，且小于20kHz；

將各個(gè)第一光譜特征數(shù)據(jù)歸一化，得到第二光譜特征數(shù)據(jù)；

構(gòu)建與各個(gè)第一光譜特征數(shù)據(jù)一一對(duì)應(yīng)的第一音頻數(shù)據(jù)，所述第一音頻數(shù)據(jù)為滿足第一正弦波函數(shù)的音頻數(shù)據(jù)，所述第一正弦波函數(shù)的幅值為與所述第一光譜特征數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的第二光譜特征數(shù)據(jù)的值，所述第一正弦波函數(shù)的頻率為與所述第一光譜特征數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)的值，所有第一正弦波函數(shù)的相位相同；

依據(jù)所述第一音頻數(shù)據(jù)獲取第二音頻數(shù)據(jù)，所述第二音頻數(shù)據(jù)為滿足第二正弦波函數(shù)的音頻數(shù)據(jù)，所述第二正弦波函數(shù)為所有第一正弦波函數(shù)之和；

通過音頻播放模塊輸出所述第二音頻數(shù)據(jù)。

上述方法，優(yōu)選的，所述將各個(gè)第一頻率數(shù)據(jù)映射為與第一頻率數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)包括：

確定目標(biāo)頻率范圍；

依據(jù)第一映射公式將各個(gè)第一頻率數(shù)據(jù)映射為與第一頻率數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)，所述第二頻率數(shù)據(jù)在所述目標(biāo)頻率范圍內(nèi)；所述第一映射公式為：

SF＝a+[(F₁-LF)/(F₁-F₀)]*b

其中，SF為與第一頻率數(shù)據(jù)LF相對(duì)應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)；a為第一映射系數(shù)，其取值為所述目標(biāo)頻率范圍內(nèi)的最小頻率值；b為第二映射系數(shù)，所述第一映射系數(shù)與所述第二映射系數(shù)之和為所述目標(biāo)頻率范圍內(nèi)的最大頻率值；F₀為最大第一頻率值；F₁為最小第一頻率值。

上述方法，優(yōu)選的，所述將各個(gè)第一光譜特征數(shù)據(jù)歸一化包括：

依據(jù)歸一化公式進(jìn)行歸一化，所述歸一化公式為：

v＝(x-v_min)(v_max-v_min)

其中，v為對(duì)第一光譜特征數(shù)據(jù)x歸一化后的第二光譜特征數(shù)據(jù)；v_min為第一光譜特征數(shù)據(jù)的最小值；v_max為第一光譜特征數(shù)據(jù)的最大值。

上述方法，優(yōu)選的，所述第一正弦波函數(shù)的相位為零。

一種光譜數(shù)據(jù)處理裝置，包括：

獲取模塊，用于獲取待處理光譜數(shù)據(jù)，所述待處理光譜數(shù)據(jù)包括第一光譜特征數(shù)據(jù)以及與所述第一光譜特征數(shù)據(jù)一一對(duì)應(yīng)的波長數(shù)據(jù)；

轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述波長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第一頻率數(shù)據(jù)；

映射模塊，用于將各個(gè)第一頻率數(shù)據(jù)映射為與第一頻率數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)，所述第二頻率數(shù)據(jù)的取值大于或等于20Hz，且小于20kHz；

歸一化模塊，用于將各個(gè)第一光譜特征數(shù)據(jù)歸一化，得到第二光譜特征數(shù)據(jù)；