[發(fā)明專利]一種基于比特平面信息重組的數(shù)據(jù)增廣方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111566270.5
• 申請日: 2021-12-20
• 公開（公告）號: CN114511079A
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張歡;韓曉琳;孫衛(wèi)東
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G06N3/08
• 分類號: G06N3/08;G06V10/774;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: 杜月

1.一種基于比特平面信息重組的數(shù)據(jù)增廣方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，獲取多光譜圖像，根據(jù)光譜通道將所述多光譜圖像進(jìn)行拆分得到拆分后的單通道灰度圖像；

S2，將所述單通道灰度圖像進(jìn)行比特平面分層，得到比特平面集合；

S3，利用多種抽取方法對所述比特平面集合進(jìn)行比特平面抽取，得到第一預(yù)設(shè)數(shù)量的比特平面；

S4，利用圖像質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)抽取所述第一預(yù)設(shè)數(shù)量的比特平面，得到第二預(yù)設(shè)數(shù)量的比特平面；

S5，將所述第二預(yù)設(shè)數(shù)量的比特平面進(jìn)行比特平面選擇，根據(jù)預(yù)設(shè)順序選擇抽取第三預(yù)設(shè)數(shù)量的比特平面；

S6，將所述第三預(yù)設(shè)數(shù)量的比特平面重組產(chǎn)生第一新圖像，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)增廣。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于比特平面信息重組的數(shù)據(jù)增廣方法，其特征在于，所述根據(jù)光譜通道將所述多光譜圖像進(jìn)行拆分，得到拆分后的單通道灰度圖像，由下面的公式得到：

其中，為剪裁后的通道圖，為拆分后的單通道灰度圖像，H為圖像長度，W為圖像寬度，C為光譜數(shù)量，為實(shí)數(shù)空間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于比特平面信息重組的數(shù)據(jù)增廣方法，其特征在于，所述將所述單通道灰度圖像進(jìn)行比特平面分層，得到比特平面集合，由下面的公式得到：

其中，表示第m比特平面上位于(i，j)的比特，為第0比特平面到第7比特平面的比特平面的集合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于比特平面信息重組的數(shù)據(jù)增廣方法，其特征在于，所述S3包括：

將抽取的所述第一預(yù)設(shè)數(shù)量的比特平面進(jìn)行重組產(chǎn)生第二新圖像；

基于最大后驗(yàn)概率估計(jì)，根據(jù)所述第二新圖像估計(jì)所述多光譜圖像，再利用估計(jì)圖像和多光譜圖像間的誤差確定抽取比特平面的數(shù)量。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于比特平面信息重組的數(shù)據(jù)增廣方法，其特征在于，所述基于最大后驗(yàn)概率，根據(jù)所述第二新圖像估計(jì)所述多光譜圖像，再利用估計(jì)圖像和多光譜圖像間的誤差確定抽取比特平面的數(shù)量，由下面公式得到：

其中，l_k為抽取的特定比特平面的編號，為抽取特定數(shù)量的比特平面重組產(chǎn)生的新圖像，為估計(jì)圖像，P_ori多光譜圖像。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于比特平面信息重組的數(shù)據(jù)增廣方法，其特征在于，所述S4，包括：

利用圖像質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)峰值信噪比PSNR，評價(jià)所述第一預(yù)設(shè)數(shù)量的比特平面中的圖像質(zhì)量；

基于對所述圖像質(zhì)量的評價(jià)，根據(jù)PSNR大于預(yù)設(shè)數(shù)值選擇所述第二預(yù)設(shè)數(shù)量的比特平面。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于比特平面信息重組的數(shù)據(jù)增廣方法，其特征在于，所述S5，包括：

以相鄰抽取或者跳躍抽取的方式進(jìn)行比特平面選擇，并對所述第二預(yù)設(shè)數(shù)量的比特平面進(jìn)行重組產(chǎn)生第三新圖像；

基于所述最大后驗(yàn)概率估計(jì)，根據(jù)所述第三新圖像估計(jì)所述多光譜圖像，利用所述估計(jì)圖像和所述多光譜圖像P_ori間的誤差，確定比特平面的抽取順序。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于比特平面信息重組的數(shù)據(jù)增廣方法，其特征在于，所述將所述第三預(yù)設(shè)數(shù)量的比特平面重組產(chǎn)生第一新圖像，由下面公式得到：