[發(fā)明專利]一種非線性高光譜影像混合像元分解方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910009496.1
• 申請(qǐng)日: 2019-01-04
• 公開（公告）號(hào): CN109800690B
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾溢良;藍(lán)金輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種非線性高光譜影像混合像元分解方法，其特征在于，包括：

將混合像元中端元光譜信息作為非微擾項(xiàng)、不同光譜間的相互作用當(dāng)作微擾項(xiàng)，對(duì)混合像元進(jìn)行非線性數(shù)學(xué)描述，構(gòu)建滿足自洽性的非線性光譜關(guān)聯(lián)混合模型；

以光譜團(tuán)簇作為雜質(zhì)，將非線性光譜關(guān)聯(lián)混合模型映射到雜質(zhì)模型上，構(gòu)建雜質(zhì)模型的超晶格局域格林函數(shù)進(jìn)行求解，得到端元成分和端元豐度估計(jì)結(jié)果；

根據(jù)得到的端元成分和端元豐度估計(jì)結(jié)果，利用密度峰值聚類方法進(jìn)行估計(jì)端元的聚類，將同類的估計(jì)端元進(jìn)行合并；

其中，所述將混合像元中端元光譜信息作為非微擾項(xiàng)、不同光譜間的相互作用當(dāng)作微擾項(xiàng)，對(duì)混合像元進(jìn)行非線性數(shù)學(xué)描述，構(gòu)建滿足自洽性的非線性光譜關(guān)聯(lián)混合模型包括：

將混合像元中端元光譜信息作為非微擾項(xiàng)、不同光譜間的相互作用當(dāng)作微擾項(xiàng)，得到哈密頓量，哈密頓量表示為：

H＝H₀+H₁

其中，H表示哈密頓量，H₀表示非微擾項(xiàng)，H₁表示微擾項(xiàng)；

提取單光譜特征向量，并以可觀測(cè)量厄米算符方式進(jìn)行描述，構(gòu)建本征態(tài)方程；

根據(jù)構(gòu)建的本征態(tài)方程，得到對(duì)應(yīng)的格林函數(shù)G₀(z)，G₀(z)也是與非微擾量H₀對(duì)應(yīng)的格林函數(shù)；

根據(jù)得到的格林函數(shù)G₀(z)，確定對(duì)應(yīng)于H的格林函數(shù)G(z)，其中，混合像元中的端元光譜以格點(diǎn)方式存在，G(z)稱為晶格模型格林函數(shù)，G(z)反映光譜間相互作用量與整體混合像元之間的函數(shù)關(guān)系，G(z)表示非線性光譜關(guān)聯(lián)混合模型；

其中，格林函數(shù)G(z)表示為：

G(z)＝G₀(z)+G₀(z)T(z)G₀(z)

其中，T(z)≡H₁+H₁G₀(z)H₁+H₁G₀(z)H₁G₀(z)H₁+…+H₁(G₀(z)H₁)^p，T(z)為格林函數(shù)G(z)的p次多項(xiàng)式展開；

其中，所述以光譜團(tuán)簇作為雜質(zhì)，將非線性光譜關(guān)聯(lián)混合模型映射到雜質(zhì)模型上，構(gòu)建雜質(zhì)模型的超晶格局域格林函數(shù)進(jìn)行求解，得到端元成分和端元豐度估計(jì)結(jié)果包括：

以光譜團(tuán)簇作為雜質(zhì)，將原始的晶格模型映射到雜質(zhì)模型上，建立與晶格模型格林函數(shù)G(z)等價(jià)的雜質(zhì)模型格林函數(shù)G_z(z)，對(duì)格林函數(shù)G(z)、G_z(z)中的無窮級(jí)數(shù)部分進(jìn)行求和，形成晶格模型與雜質(zhì)模型的自洽約束條件；

通過自能項(xiàng)判斷雜質(zhì)模型格林函數(shù)G_z(z)和晶格模型格林函數(shù)G(z)是否滿足自洽約束條件，若不滿足，則重新建立與晶格模型格林函數(shù)G(z)等價(jià)的雜質(zhì)模型格林函數(shù)G_z(z)，若滿足，則確定初始團(tuán)簇自能項(xiàng)；

將一個(gè)團(tuán)簇作為一個(gè)雜質(zhì)點(diǎn)，并在局域區(qū)域內(nèi)確定超晶格尺度，構(gòu)建超晶格局域格林函數(shù)；

將超晶格局域格林函數(shù)放入雜質(zhì)求解器中進(jìn)行求解，獲得新的自能項(xiàng)；

判斷新自能項(xiàng)是否滿足預(yù)設(shè)的收斂精度要求，若不滿足，則重新構(gòu)建超晶格局域格林函數(shù)，若滿足，則加入豐度和為一的約束條件，估計(jì)端元的豐度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非線性高光譜影像混合像元分解方法，其特征在于，所述將超晶格局域格林函數(shù)放入雜質(zhì)求解器中進(jìn)行求解，獲得新的自能包括：

將超晶格局域格林函數(shù)放入雜質(zhì)求解器中；

雜質(zhì)求解器采用精確對(duì)角化方法進(jìn)行求解，得到雜質(zhì)模型的端元本征態(tài)及對(duì)應(yīng)的本征值。