[發(fā)明專(zhuān)利]針對(duì)多幀圖像光譜字典構(gòu)建的增量學(xué)習(xí)方法和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111555198.6
• 申請(qǐng)日: 2021-12-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114332607A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓曉琳;張歡;孫衛(wèi)東
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06V20/10
• 分類(lèi)號(hào): G06V20/10;G06N20/00
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 杜月

1.一種針對(duì)多幀圖像光譜字典構(gòu)建的增量學(xué)習(xí)方法，其特征在于，

步驟S1，獲取多幀光譜圖像；

步驟S2，在稀疏與低秩約束下，利用第一幀光譜圖像進(jìn)行字典學(xué)習(xí)，獲得表達(dá)第一幀光譜圖像的光譜字典和稀疏系數(shù)；

步驟S3，使用所述表達(dá)第一幀光譜圖像的光譜字典對(duì)第二幀光譜圖像進(jìn)行稀疏表示，得到第二幀光譜圖像通過(guò)第一幀光譜圖像的光譜字典表達(dá)時(shí)的稀疏系數(shù)，利用第一幀光譜圖像的稀疏系數(shù)和所述第二幀光譜圖像通過(guò)第一幀光譜圖像的光譜字典表達(dá)時(shí)的稀疏系數(shù)，通過(guò)引入活動(dòng)率比值將所述表達(dá)第一幀光譜圖像的光譜字典劃分為普適性光譜字典和第一幀光譜圖像的特異性光譜字典；

步驟S4，通過(guò)引入野點(diǎn)去除策略，將第二幀光譜圖像的特有信息作為第二幀光譜圖像的特異性光譜字典的初始值，并在稀疏與低秩約束下進(jìn)行優(yōu)化求解，得到第二幀光譜圖像的特異性光譜字典；

步驟S5，使用第一幀光譜圖像和第二幀光譜圖像的共有信息更新普適性光譜字典，獲得由所述第一幀光譜圖像的特異性光譜字典和所述第二幀光譜圖像的特異性光譜字典以及更新后的普適性光譜字典構(gòu)成的增量字典；

步驟S6，對(duì)下一幀光譜圖像進(jìn)行步驟S4，對(duì)經(jīng)過(guò)步驟S4處理的下一幀光譜圖像和其上一幀光譜圖像進(jìn)行步驟S5；

步驟S7，重復(fù)步驟S6，直到多幀光譜圖像處理完成或者增量表達(dá)誤差大于動(dòng)態(tài)閾值，停止循環(huán)增量過(guò)程，獲得由多幀光譜圖像的特異性光譜字典和更新后的普適性光譜字典構(gòu)成的增量字典。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，獲取的多幀光譜圖像具有相同的光譜分辨率，其中，第k幀光譜圖像表示為：

其中，λ_X為獲取的第k幀光譜圖像的波段數(shù)，N^(k)為獲取的第k幀光譜圖像的各波段中的像素?cái)?shù)。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在稀疏與低秩約束下，利用第一幀光譜圖像進(jìn)行字典學(xué)習(xí)，獲得表達(dá)第一幀光譜圖像的光譜字典和稀疏系數(shù)，包括：

通過(guò)求解整體字典優(yōu)化函數(shù)，獲得表達(dá)第一幀光譜圖像的光譜字典和稀疏系數(shù)，其中，

整體字典優(yōu)化函數(shù)表示為：

其中，D⁽¹⁾為表達(dá)第一幀光譜圖像的光譜字典，A⁽¹⁾為第一幀光譜圖像的稀疏系數(shù)，X⁽¹⁾為第一幀光譜圖像，|| ||F表示F范數(shù)約束，|| ||₁為1范數(shù)約束，|| ||_*為核范數(shù)約束，λ為正則化參數(shù)，用于調(diào)節(jié)表示誤差與1范數(shù)約束之間的平衡，η為正則化參數(shù)，用于調(diào)節(jié)表示誤差與核約束之間的平衡。