[發(fā)明專利]一種基于哈希學(xué)習(xí)的高光譜圖像分類方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810012064.1
• 申請日: 2018-01-05
• 公開（公告）號: CN108171270B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于純妍;宋梅萍;趙猛;張建祎
• 申請（專利權(quán)）人: 大連海事大學(xué)
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62
• 代理公司: 大連至誠專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21242
• 代理人: 涂文詩;董彬

本發(fā)明提供一種基于哈希學(xué)習(xí)的高光譜圖像分類方法，包括：將高光譜圖像做零均值化處理，得到高光譜數(shù)據(jù)均值；根據(jù)所述高光譜數(shù)據(jù)樣本均值確定真實(shí)圖像中每一類地物的非目標(biāo)地物的光譜特征；根據(jù)所述光譜特征定義哈希函數(shù)，并計(jì)算所述哈希函數(shù)的偏移量、最大特征向量；根據(jù)所述偏移量、最大特征向量提取哈希語義特征；根據(jù)所述提取的哈希語義特征進(jìn)行高光譜圖像分類。本發(fā)明將提取到的語義特征與原始高光譜地物數(shù)據(jù)融合之后，可以有效提高原高光譜數(shù)據(jù)的分類與識別精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高光譜圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于哈希學(xué)習(xí)的高光譜圖像分類方法。

背景技術(shù)

光譜分辨率在10l數(shù)量級范圍內(nèi)的光譜圖像稱為高光譜圖像，高光譜影像不僅在信息豐富程度方面有了極大的提高，在處理技術(shù)上，對該類光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行更為合理、有效的分析處理提供了可能。因而，高光譜圖像技術(shù)所具有的影響及發(fā)展?jié)摿Γ且酝夹g(shù)的各個發(fā)展階段所不可比擬的，不僅引起了遙感界的關(guān)注，同時也引起了其它領(lǐng)域(如醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)等)的極大興趣。高光譜技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。

因此高光譜數(shù)據(jù)具有大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，有效的對高光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，提取高光譜大數(shù)據(jù)中的語義特征日漸重要，但是在目前的高光譜圖像處理中，高光譜語義特征的提取仍是難點(diǎn)和亟待需要解決的問題。目前的高光譜語義提取方法主要包括融合空間信息提取簡單地物目標(biāo)，或者依靠圖像分割來提取語義特征，這些實(shí)現(xiàn)方式主要還是依托傳統(tǒng)圖像語義特征提取方法，缺少對高光譜數(shù)據(jù)本身的應(yīng)用。

高光譜圖像的分析處理過程中需要涉及到高光譜圖像的分類，現(xiàn)有的高光譜圖像分類方法精度有待提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于哈希學(xué)習(xí)的高光譜圖像分類方法，以克服上述技術(shù)問題。

本發(fā)明基于哈希學(xué)習(xí)的高光譜圖像分類方法，包括：

將高光譜圖像做零均值化處理，得到高光譜數(shù)據(jù)均值；

根據(jù)所述高光譜數(shù)據(jù)均值和樣本均值的確定真實(shí)圖像中每一類地物的非目標(biāo)地物的光譜特征；

根據(jù)所述光譜特征定義哈希函數(shù)，并計(jì)算所述哈希函數(shù)的偏移量、最大特征向量；

根據(jù)所述偏移量、最大特征向量提取哈希語義特征；

根據(jù)所述提取的哈希語義特征進(jìn)行高光譜圖像分類。

進(jìn)一步地，所述根據(jù)定義哈希函數(shù)計(jì)算矩陣M的最大特征向量，包括：

定義哈希函數(shù)為

h(x)＝sgn(w^Tx+b) (1)

其中，w是子空間投影向量，b為偏移量，x為像元向量；

根據(jù)第i(1＝i＝p)類目標(biāo)類別中心與非第i類類別中心之間的距離，采用公式

計(jì)算單獨(dú)類間的隸屬度，其中，d_i為目標(biāo)類別的聚類中心,u_i為非第i類類別的聚類中心；y_i的值為像元i的真實(shí)值類別值，當(dāng)為該類時，y的值為1，反之值為0；

根據(jù)第i類目標(biāo)類別中心與第j類類別中心之間的距離，采用公式

計(jì)算所有目標(biāo)地物類間隸屬度；

根據(jù)第i類樣本像元之間的距離，采用公式

計(jì)算第i類樣本的單獨(dú)類內(nèi)隸屬度，其中r_i為i類的像元；

根據(jù)第i類樣本像元r_i與像元四鄰域r_Ni之間的距離，采用公式