[發(fā)明專利]一種自適應遙感地質巖性信息增強方法和終端

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110531334.1
• 申請日: 2021-05-17
• 公開（公告）號: CN113283325A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設計）人: 李士杰;高永寶;何海洋;王博;劉明;魏立勇;李云昊;劉蓓
• 申請（專利權）人: 中國人民武裝警察部隊黃金第五支隊
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/34;G06K9/62;G06T5/00;G06T5/50
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 李傳亮

本發(fā)明公開了一種自適應遙感地質巖性信息增強方法和終端，對多光譜遙感影像進行預處理，得到正射融合多光譜遙感影像，剔除掉干擾因素像元，得到基巖遙感像元光譜集，對像元光譜集進行聚類分析，建立各光譜地質單元光譜子集，基于各光譜地質單元光譜子集建立線性判別分析模型，計算光譜轉換矩陣，利用光譜轉換矩陣對多波段遙感影像進行降維處理，再進行彩色合成，得到增強遙感影像。本申請引入譜聚類和線性判別分析技術，提出一種基于機器統(tǒng)計學習的、不依賴于先驗知識的自適應遙感地質巖性信息增強方法，在線性變化范疇內獲得遙感地質巖性信息增強的最優(yōu)化光譜投影轉換方案，實現(xiàn)從整體上進行遙感地質巖性信息增強的目的。

技術領域

本發(fā)明涉及遙感地質調查技術領域，尤其是涉及一種自適應遙感地質巖性信息增強方法和終端。

背景技術

巖性填圖是地質調查中的重要工作內容。利用遙感技術對巖性信息進行解譯、識別是當前廣泛使用的地質調查技術手段之一，在地質調查中發(fā)揮著重要作用。目前，采用波譜特征增強方法進行遙感地質巖性信息增強，包括波段組合法、比值法、主成分變換法、HLS變換法以及色差增強法等。這些遙感巖性信息增強方法各具優(yōu)缺點，有的依賴專家經(jīng)驗，有的僅增強局部巖性信息但不能有效發(fā)揮全波段光譜信息，有的針對性不強、變換結果無法預測。因此，設計一種全局優(yōu)化方法，從整體上進行遙感地質巖性信息增強，是目前亟待解決的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種自適應遙感地質巖性信息增強方法和終端，引入譜聚類和線性判別分析技術，提出一種基于機器統(tǒng)計學習的、不依賴于先驗知識的自適應遙感地質巖性信息增強方法，在線性變化范疇內獲得遙感地質巖性信息增強的最優(yōu)化光譜投影轉換方案，實現(xiàn)從整體上進行遙感地質巖性信息增強的目的。

第一方面，本發(fā)明的上述發(fā)明目的通過以下技術方案得以實現(xiàn)：

一種自適應遙感地質巖性信息增強方法，對多光譜遙感影像進行預處理，得到正射融合多光譜遙感影像，剔除掉干擾因素像元，得到基巖遙感像元光譜集，對像元光譜集進行聚類分析，建立各光譜地質單元光譜子集，基于各光譜地質單元光譜子集建立線性判別分析模型，計算光譜轉換矩陣，利用光譜轉換矩陣對多波段遙感影像進行降維處理，再進行彩色合成，得到增強遙感影像。

本發(fā)明進一步設置為：對多光譜遙感影像進行預處理，包括輻射校正、大氣校正、正射校正和融合處理。

本發(fā)明進一步設置為：建立基巖出露區(qū)掩膜，剔除掉干擾因素像元，采用多光譜影像藍光波段高端切割提取云霧、積雪干擾因素像元，采用短波紅外波段/藍光波段比值低端切割提取水體、陰影干擾因素像元；采用NDVI指數(shù)法提取植被干擾因素像元，得到基巖區(qū)遙感像元光譜集。

本發(fā)明進一步設置為：結合已有地質資料，根據(jù)譜聚類算法，將基巖區(qū)遙感像元光譜集劃分為K類遙感光譜地質單元，并分別建立各類遙感光譜地質單元的光譜子集，其中，K是大于等于4的正整數(shù)。

本發(fā)明進一步設置為：計算各類遙感光譜地質單元光譜子集X_i的協(xié)方差矩陣S_i、所有類遙感光譜地質單元的總體協(xié)方差矩陣S，求解方陣(∑S_i)^-1(S-∑S_i)的特征值，取前三個特征值對應的特征向量構建光譜轉換矩陣W。

本發(fā)明進一步設置為：第i類遙感光譜地質單元光譜子集對各光譜子集進行中心化處理，得到中心化處理光譜集A_i，計算各子協(xié)方差矩陣S_i＝A_i^T×Aⁱ，其中n表示波段數(shù)，m_i表示第i類遙感光譜地質單元對應的遙感像元數(shù)量；μ_i∈Rⁿ表示光譜子集的均值光譜向量；

令表示總體光譜集，其中，μ∈Rⁿ表示總體光譜集的均值光譜向量；