[發(fā)明專利]一種面向光場光譜數(shù)據(jù)亞像元定位的豐度修正方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010752242.1
• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN111899300B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇麗娟;袁艷;徐岳
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06T7/70
• 分類號: G06T7/70;G06V10/74;G06K9/62
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 戴冬瑾

本發(fā)明提出一種面向光場光譜數(shù)據(jù)亞像元定位的豐度修正方法及裝置，所述方法包括：對待修正的混合像元，確定第k類地物類別對應(yīng)的亞像元生長點的坐標值；根據(jù)亞像元生長點的坐標值，計算混合像元內(nèi)每個亞像元到亞像元生長點的距離；按照從小到大的順序依次將每個距離對應(yīng)的亞像元在光場光譜成像條件下混合像元內(nèi)的豐度系數(shù)進行累加，當累加結(jié)果大于第k類地物類別在混合像元內(nèi)的豐度值時，停止累加并獲取參與累加的亞像元數(shù)目作為第k類地物類別對應(yīng)的亞像元數(shù)量；根據(jù)亞像元數(shù)量，利用亞像元定位算法進行亞像元定位。通過本發(fā)明，能夠有效降低光場光譜數(shù)據(jù)中的端元實際亞像元數(shù)目誤差，從而提高面向光場光譜數(shù)據(jù)的亞像元定位精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光場光譜豐度數(shù)據(jù)獲取以及亞像元定位技術(shù)應(yīng)用需求，屬于光場光譜數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域，具體涉及一種面向光場光譜數(shù)據(jù)亞像元定位的豐度修正方法及裝置。

背景技術(shù)

對于一幅高光譜圖像，其每一個像元內(nèi)的光譜數(shù)據(jù)信息都是由該像元內(nèi)各種不同地物的光譜數(shù)據(jù)信息混合而成，形成一個混合疊加的光譜信息。擁有混合光譜信息的像元，被稱為混合像元。混合像元的存在，會給基于光譜影像的地物目標識別以及分類造成很大的困擾，帶來的后果是一些有價值的數(shù)據(jù)信息的損失。通過對混合光譜進行解混，得到混合像元內(nèi)不同地物目標各自所占豐度，豐度影像的出現(xiàn)很大程度上還原了光譜數(shù)據(jù)的地物信息，但是由于僅僅給出了各個地物所占混合像元的百分比，所以并不能提供各個地物的空間地理位置信息。

Atkinson在1997年提出了亞像元定位技術(shù)(Sub-Pixel Mapping，SPM)，旨在通過對混合像元內(nèi)的豐度數(shù)據(jù)進行處理，得到各類地物在亞像元級上的最佳定位位置。通過亞像元定位可以獲取豐度影像中各個地物類別的空間分布，從而提高光譜影像的空間分辨率。目前的亞像元定位算法是針對傳統(tǒng)光譜成像數(shù)據(jù)進行的亞像元定位，即定位過程中將每一個亞像元都視為具有相同的權(quán)重，然而光場光譜數(shù)據(jù)中的亞像元權(quán)重并不相同，物平面亞像元目標經(jīng)光場光譜儀成像后，探測器像元對不同位置的亞像元目標的響應(yīng)不一致，即物平面各個亞像元對探測器像元的響應(yīng)貢獻矩陣不為全一陣。如果不考慮貢獻不一致特性直接將豐度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為端元的亞像元數(shù)目，其數(shù)據(jù)與真實值之間會產(chǎn)生誤差，從而會影響亞像元定位的精度。因此需要一種方法降低光場光譜數(shù)據(jù)中端元對應(yīng)亞像元數(shù)量與真實值之間的差值，從而保證亞像元定位算法的精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，光場光譜豐度數(shù)據(jù)對應(yīng)端元亞像元數(shù)目與真實值存在誤差，這對面向光場光譜數(shù)據(jù)的亞像元定位精度產(chǎn)生了不利影響。

針對上述問題，本發(fā)明提出了一種面向光場光譜數(shù)據(jù)亞像元定位的豐度修正方法及裝置，以空間相關(guān)性為理論基礎(chǔ)，通過豐度修正方法盡可能降低或者減少光場光譜數(shù)據(jù)中的端元實際亞像元數(shù)目誤差，使預(yù)測的端元的亞像元數(shù)量及位置與實際端元豐度數(shù)據(jù)吻合，從而保證亞像元定位的精度。

本發(fā)明第一方面實施例提出了一種面向光場光譜數(shù)據(jù)亞像元定位的豐度修正方法，包括：

對待修正的混合像元，確定第k類地物類別對應(yīng)的亞像元生長點的坐標值；

根據(jù)所述亞像元生長點的坐標值，計算所述混合像元內(nèi)每個亞像元到所述亞像元生長點的距離；

按照從小到大的順序?qū)λ龌旌舷裨獌?nèi)每個亞像元到所述亞像元生長點的距離進行排序，并根據(jù)排序結(jié)果依次將每個距離對應(yīng)的亞像元在光場光譜成像條件下混合像元內(nèi)的豐度系數(shù)進行累加，當累加結(jié)果大于所述第k類地物類別在所述混合像元內(nèi)的豐度值時，停止累加，獲取參與累加的亞像元數(shù)目作為所述第k類地物類別對應(yīng)的亞像元數(shù)量；

根據(jù)所述亞像元數(shù)量，利用亞像元定位算法進行亞像元定位。

本發(fā)明第二方面實施例提出了一種面向光場光譜數(shù)據(jù)亞像元定位的豐度修正裝置，包括：

確定模塊，用于對待修正的混合像元，確定第k類地物類別對應(yīng)的亞像元生長點的坐標值；