一種用于陽起石信息提取的高光譜影像處理方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于高光譜影像處理方法，特別是涉及一種用于陽起石信息提取的高光譜影像處理方法。
【背景技術】
[0002]當前的高光譜遙感影像的陽起石信息提取方法主要是光譜全波段匹配或是部分連續波段的光譜匹配，具體算法有光譜角、混合解調濾波等，由于地表的物質組成很少是由單一礦物組成的，這些方法在信息提取的過程易受其他地物波譜或噪聲的影響，提取信息精度相對較低。其次現有的光譜提取方法人工操作步驟多，增加了人為判斷誤差。第三是高光譜數據波段多，數據量大，現有的方法處理時間長，降低了數據處理的速度和應用規模。因此，如何在陽起石信息提取的過程中減少其他地物或噪聲的影響、人工操作步驟和處理數據量，成為當前高光譜遙感影像處理的前沿之一。
【發明內容】
[0003]本發明要解決的技術問題是提供一種降低其他地物或噪聲的影響，減少了處理的數據量的用于陽起石信息提取的高光譜影像處理方法。通過對高光譜影像重采樣，提取特定波段，進行一系列判斷和計算，計算出影像范圍內的不同區域陽起石的豐度值。
[0004]為解決上述技術問題，本發明提供一種用于陽起石信息提取的高光譜影像處理方法，依次包括:
[0005]步驟一，預處理
[0006]獲取高光譜影像；對高光譜影像的進行預處理，進行大氣校正，獲取地面反射率的影像數據；
[0007]步驟二:采樣
[0008]對步驟一得到的影像數據進行采樣，對波段在1040nm，1700nm, 2270nm, 2300nm,2315nm，2345nm，2360nm，2390nm，2420nm的圖像采樣，并依次記錄為bl?b9，即bl為波段1040nm的采樣數據，b2為波段1700nm的采樣數據，以此類推；
[0009]步驟三:判斷
[0010]按進行下面一系列判斷，并記錄結果
[0011]al=(bl 小于 b2);
[0012]a2=(b3 大于 b4);
[0013]a3=(b5 小于 b6)；
[0014]a4=(b7 大于 b8)；
[0015]a5=(b8 小于 b9)；
[0016]上述判斷是針對每次判斷圖像的相應像元進行判斷的；
[0017]本步驟結束后得到al?a5，共5個矩陣；
[0018]步驟四:計算
[0019]用下述公式進行計算blO
[0020]bl0=b2+b3+b6+b7+b9 - bl_b4-b5_2*b8
[0021]所述的*表示相乘；
[0022]用下面公式計算a0
[0023]a0=al*a2*a3*a4*a5*bl0
[0024]上述所有計算均為相應像元計算。
[0025]本發明本方法的效果在于:只用了 9個波段，如果用于高光譜影像SASI數據處理(有101個波段)，需要處理的數據量減少了 91%，并且由于是計算機自動一步提取，減少了主成分變換、端元波譜的選擇等操作步驟，運算速度可以提高了 11倍以上。由于去除了大部分對信息提取關系不大的波段，減少其他物質或噪聲對其光譜的干擾，提高了信息提取的精度。對高光譜影像數據中陽起石信息的快速提取具有較好的作用和意義。
【具體實施方式】
[0026]本發明依次包括下述步驟:
[0027]步驟一，預處理
[0028]獲取高光譜影像；對高光譜影像的進行預處理，進行大氣校正，獲取地面反射率的影像數據；
[0029]本步驟所述的進行大氣校正是本領域公知的處理方法。
[0030]步驟二:采樣
[0031]對步驟一得到的影像數據進行采樣，對波段在1040nm，1700nm, 2270nm, 2300nm,2315nm，2345nm，2360nm，2390nm，2420nm的圖像采樣，并依次記錄為bl?b9，即bl為波段1040nm的采樣數據，b2為波段1700nm的采樣數據，以此類推。每次采樣得到的都是一幅灰度圖，圖中每一個像元的值都是其灰度值，即bl為一幅灰度圖，bl圖像的(1，I)點的值為灰度值，其余點依此類推，其余采樣圖也依次類推。
[0032]步驟三:判斷
[0033]按進行下面一系列判斷，并記錄結果
[0034]al=(bl 小于 b2);
[0035]a2=(b3 大于 b4);
[0036]a3=(b5 小于 b6);
[0037]a4=(b7 大于 b8);
[0038]a5=(b8 小于 b9)；
[0039]上述判斷是針對每次判斷圖像的相應像元進行判斷的，以al= (bl小于b2)為例，取bl圖像的某像元(例如(1，I)點)的灰度值，與b2圖像的相應像元(當bl圖像取(1，1)點，則b2圖像也必須取(1，I)點)的灰度值，然后根據判斷規則“bl小于b2”判斷，當判斷結果為“是”時，記錄判斷結果為1，否則記錄結果為O。因此當al= (bl小于b2)判斷完畢時，得到的al是與bl矩陣相同大小的矩陣，其中每個點的值是根據判斷規則得到的判斷結果(即每個點的值是O或I)。
[0040]其它判斷也按照類似的規則進行。本步驟結束后得到al?a5，共5個矩陣。
[0041]步驟四:計算
[0042]用下述公式進行計算blO
[0043]bl0=b2+b3+b6+b7+b9 - bl_b4-b5_2*b8
[0044]所述的*表示相乘；
[0045]用下面公式計算a0
[0046]a0=al*a2*a3*a4*a5*bl0
[0047]上述所有計算均為相應像元計算，即使用不同圖像的相應像元計算。以bl0=b2+b3+b6+b7+b9 - bl_b4-b5_2*b8 公式為例，當計算點(x，y)時，取 b2、b3、b6、b7、b9、bl、b4、b5、b8的點(x, y)的灰度值參與計算，得到的結果是blO的點(x, y)的值。又例如a0=al*a2*a3*a4*a5*bl0,當計算點(x，y)時,取 al、a2、a3、a4、a5、blO 的點(x, y)的值參與計算，得到的結果是a0的點(X, y)的值。
[0048]計算得到的a0就是陽起石信息的豐度圖，即圖像中某區域的數值越大表示該區域陽起石的豐度越高。
【主權項】
1.一種用于陽起石信息提取的高光譜影像處理方法，其特征在于:包括下述步驟 步驟一，預處理 獲取高光譜影像；對高光譜影像的進行預處理，進行大氣校正，獲取地面反射率的影像數據； 步驟二:采樣 對步驟一得到的影像數據進行采樣，對波段在1040nm，1700nm, 2270nm, 2300nm,2315nm, 2345nm, 2360nm, 2390nm, 2420nm的圖像采樣，并依次記錄為bl?b9，即bl為波段1040nm的采樣數據，以此類推； 步驟三:判斷 按進行下面一系列判斷，并記錄結果al= (bl 小于 b2)；a2= (b3 大于 b4)；a3= (b5 小于 b6)；a4= (b7 大于 b8)；a5= (b8 小于 b9)； 上述判斷是針對每次判斷圖像的相應像元進行判斷的； 本步驟結束后得到al?a5，共5個矩陣； 步驟四:計算 用下述公式進行計算blO bl0=b2+b3+b6+b7+b9 - bl_b4-b5_2*b8 所述的*表示相乘； 用下面公式計算aO a0=al*a2*a3*a4*a5*bl0 上述所有計算均為相應像元計算。
【專利摘要】本發明屬于高光譜影像處理方法，特別是涉及一種用于陽起石信息提取的高光譜影像處理方法。它包括：步驟一，預處理；步驟二：采樣，對波段在1040nm，1700nm，2270nm，2300nm，2315nm，2345nm，2360nm，2390nm，2420nm的圖像采樣；步驟三：判斷，和步驟四：計算。本發明本方法的效果在于：只用了9個波段，如果用于高光譜影像SASI數據處理（有101個波段），需要處理的數據量減少了91%，并且由于是計算機自動一步提取，減少了主成分變換、端元波譜的選擇等操作步驟，運算速度可以提高了11倍以上。由于去除了大部分對信息提取關系不大的波段，減少其他物質或噪聲對其光譜的干擾，提高了信息提取的精度。對高光譜影像數據中陽起石信息的快速提取具有較好的作用和意義。
【IPC分類】G06T5-00, G06T7-00
【公開號】CN104732488
【申請號】CN201310712521
【發明人】周覓, 閔蘋, 王鎖會, 陳興旺, 王俊虎, 武鼎, 黃艷菊
【申請人】核工業北京地址研究院
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2013年12月20日