[發(fā)明專利]基于二維PCA的多目標光纖光譜減天光處理方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711313998.0
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN107993212A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發(fā)明（設計）人: 張博
• 申請（專利權）人: 天津津航計算技術研究所
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 中國兵器工業(yè)集團公司專利中心11011
• 代理人: 張然

1.一種基于二維PCA的多目標光纖光譜減天光處理方法，其特征在于，包括：

(1)進行光譜預處理；

(2)選取天光光譜采樣矩陣S，目標光譜采樣矩陣O；

(3)提取天光光譜發(fā)射線采樣矩陣為連續(xù)光譜；

(4)提取目標光譜發(fā)射線采樣矩陣連續(xù)譜部分

(5)對天光光譜發(fā)射線采樣矩陣做PCA分析，提取特征向量，包括：

對n條長度為M的天光光譜，被選擇的作為PCA樣本點的含發(fā)射線點的個數(shù)為M_emisn，每根天光光纖空間方向取靠近光纖中心位置的寬度為w的切片，組成(n×w)×M_emisn大小的天光光譜發(fā)射線采樣矩陣求的自相關矩陣R_s：

Rs(k,l)=1n×wΣi=1n×wS~pkS~pl;]]>

其中，k＝1,2,…,M_emisn；l＝1,2,…,M_emisn；p＝1,2,…,(n×w)，其中，Spk和Spl是矩陣S的元素，k和l分別代表列數(shù)，p代表矩陣的行數(shù)；

通過求解特征方程來獲取自相關矩陣R_s的特征值θ和對應的特征向量u：

θI-R_su＝0；

對特征值進行降序排列，θ₁≥θ₂≥…≥θ_m，特征值θ₁、θ₂、…θ_m相應的特征向量為u₁,u₂,…,u_m，得到PCA變換矩陣：

U＝[u₁ u₂ … u_m]；

(6)重建天光光譜發(fā)射線矩陣包括：

第i條目標光譜發(fā)射線在空間方向位置為j的切片中含有多種天光分量，在每個特征向量u_k上的投影系數(shù)為：

aikj=oij(λ)uk(λ);]]>

為第i條目標光譜，在矩陣中第j行，第λ列的元素；

第i條目標光譜的第j個空間方向的切片中含有的天光發(fā)射線分量表示為：

S~i′j(λ)=Σk=1maikjuk(λ);]]>

其中，λ為矩陣行，j代表矩陣列；

(7)重建天光光譜包括：

對于每個空間方向的切片利用上述方法得到的天光發(fā)射線加上未被選擇為PCA分解的采樣點位置對應的連續(xù)光譜流量就構成了重建的二維天光模型；

(8)完成減天光處理，包括：

從待處理的目標光譜O中減去重建的天光光譜，得到減天光后的二維目標光譜每個切片的流量：

按照設計的基于二維算法的光譜數(shù)據(jù)處理流程進行后續(xù)處理。