基于凸集解混的高光譜圖像目標(biāo)檢測(cè)技術(shù).pdf

1、高光譜遙感技術(shù)是近二三十年發(fā)展起來一種前沿遙感手段,對(duì)高光譜遙感圖像數(shù)據(jù)的各類處理技術(shù)也是一個(gè)熱點(diǎn)領(lǐng)域。“圖譜合一”是高光譜圖像的一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn),高光譜遙感可在連續(xù)的上百個(gè)波段上進(jìn)行成像。但對(duì)于探測(cè)傳感器來說,獲取更高的光譜分辨率需要將進(jìn)入傳感器的光譜能量按波段分成更多的小份分別成像,而要獲取更精細(xì)的地物空間分辨率,成像時(shí)則需要更多光譜能量的集中。這就導(dǎo)致對(duì)高光譜遙感來說要獲得更高的圖像空間分辨率和更高的光譜分辨率必然存在一個(gè)矛盾的取舍

2、。在目前傳感器技術(shù)和制造工藝水平仍有限的條件下,高光譜具有的高光譜分辨率,帶來了較低空間分辨率的缺點(diǎn)。低空間分辨率導(dǎo)致的一個(gè)直接結(jié)果便是在圖像的單個(gè)像元中,往往由多種物質(zhì)混合共同產(chǎn)生該像元的光譜響應(yīng),即存在混合像元的問題?；旌舷裨拇嬖跒楦吖庾V圖像的解譯如目標(biāo)檢測(cè)等實(shí)際應(yīng)用帶來了阻礙,因此研究如何解決混合像元問題具有重要實(shí)用意義。
　　本文首先對(duì)高光譜遙感成像的特點(diǎn)進(jìn)行了研究,從理論上弄清混合像元產(chǎn)生的物理過程是怎樣的,并引入介紹

3、了凸集理論及其與線性光譜混合模型的內(nèi)在聯(lián)系。通過對(duì)混合像元產(chǎn)生機(jī)理的研究,我們可以看到混合像元的形成過程受到多種因素的影響,但主要影響還是地物混合模式和程度。本文僅對(duì)常用的線性混合模型下的問題加以研究,并且探索在線性混合模型與凸集這一數(shù)學(xué)概念上的理論聯(lián)系。
　　然后,本文研究了高光譜圖像混合像元解混技術(shù)的流程,并對(duì)高光譜圖像解混依據(jù) Craig最小體積準(zhǔn)則進(jìn)行數(shù)學(xué)最優(yōu)化建模,并對(duì)該最優(yōu)化問題進(jìn)行進(jìn)一步分析,將該最優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為凸優(yōu)

4、化問題,從而將凸集理論工具引入解決了混合像元分解問題。在完成理論算法的研究后,本文給出了該算法對(duì)模擬數(shù)據(jù)和真實(shí)高光譜圖像數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并與傳統(tǒng)的NFINDR-FCLS(Fully Constrained Least Squares)算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較,驗(yàn)證了該算法的進(jìn)步性。
　　最后,本文進(jìn)一步研究了將解混結(jié)果應(yīng)用于高光譜圖像目標(biāo)檢測(cè)的技術(shù)。解混結(jié)果僅是一種數(shù)據(jù)描述,對(duì)大多數(shù)基于像元級(jí)的目標(biāo)檢測(cè)算法難以直接加以利用。因此本文