引入空间信息的高光谱目标探测算法研究

• 作 者: 高孝杰
• 出 处: 成都理工大学
• 发表日期: 2016年01期
• 关键词: 高光谱 目标探测 空间信息 算法

高光谱遥感是当前遥感技术的前沿领域,它利用很多很窄的电磁波波段从感兴趣的物体获得连续性的地物诊断性光谱特征,为地物精细目标探测提供了可靠的手段。然而,由于高光谱遥感图像在空间分辨率上往往低于同成像条件下的多光谱图像,使得感兴趣目标在图像中常常表现为几个像元或者亚像元形式,这为利用高光谱遥感直接进行目标探测带来了困难。本文在传统高光谱遥感目标探测算法的基础上,利用空间维信息对高光谱遥感光谱维目标探测加以约束,设计并实现了引入空间信息的高光谱目标探测算法改进。在此基础上,本文通过结合逐波段实时目标探测方法,对引入空间信息的逐波段实时空谱异常探测算法进行了探索。本文工作和得到的结论如下:(1)本文系统研究了高光谱遥感目标探测物理基础以及关键问题,对现有主流高光谱遥感目标探测算法进行了机理性的分析,并分别以无噪声和模拟噪声两种方式设计实验对不同原理的算法进行性能的对比和评价。(2)本文所提出的引入空间信息的目标探测算法能够去除目标像元在背景分布模型估计时全局统计中的影响,使得背景模型统计更精确,进而在目标探测时达到更好的背景抑制效果,提高了传统光谱维目标探测算法的精度;并且由于空间先验信息的引入,能够使得异常探测算法在一定程度上具备区分普通异常和感兴趣目标的能力,有效减少了探测中的虚警率,使用于特定类型目标预警的异常目标探测更具有针对性,有助于高光谱异常探测在实际应用中的进一步推广。(3)逐波段实时空谱异常探测算法处理方式保留了原有算法的机理,在高光谱图像波段数一致时,与原有算法的探测结果一致。同时,实时空谱异常探测算法能够集成到硬件完成实时异常探测任务,可提高目标探测应用的时效性与探测结果处理的快速响应性。