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两种基于空间与光谱相结合的TM影像端元提取算法

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光谱学与光谱分析 2011年第5期31卷 1286-1290页

作者：王杰杨辽沈金祥吴小波郭鹏程中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐830011 中国科学院研究生院北京100049

针对TM影像波段少,光谱信息相对不丰富的情况,提出了两种结合空间与光谱信息的端元提取算法。首先,提出了基于空间分块的端元提取算法,该算法先对影像进行快速浏览,根据地物分布的复杂程度,确定分块的方案,在分块的基础上通过沙漏算法... 详细信息

针对TM影像波段少,光谱信息相对不丰富的情况,提出了两种结合空间与光谱信息的端元提取算法。首先,提出了基于空间分块的端元提取算法,该算法先对影像进行快速浏览,根据地物分布的复杂程度,确定分块的方案,在分块的基础上通过沙漏算法迅速地提取端元;其次,提出了一种基于空间连续性的端元提取算法,此算法也在分块思路指导下,通过光谱相关能级波形匹配法实现区域的分割,根据先验知识确定端元。最后比较了两种算法,基于空间分块的端元提取算法运算速度快,先验知识少,但是误提端元的概率存在;而基于空间连续性的端元提取算法,精度较高,但是需要先验知识。实验证明,这两种基于空间与光谱相结合的端元提取算法能够有效地解决大区域尺度的多光谱端元提取问题,具有广泛地应用前景。

关键词：端元区域划分算法区域连续性算法

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基于高精度端元的混合像元线性分解模型研究

红外与毫米波学报 2010年第5期29卷 357-361页

作者：潘明忠亓洪兴肖功海舒嵘中国科学院上海技术物理研究所上海200083

从理论上阐述了混合像元的产生机理和混合像元线性分解模型,研制了一套地面成像光谱实验系统,直接获取了高精度的端元光谱数据,通过像元合并的方式构造混合像元,针对不同丰度的非立体空间混合像元端元,分析了根据线性分解模型加权计算... 详细信息

从理论上阐述了混合像元的产生机理和混合像元线性分解模型,研制了一套地面成像光谱实验系统,直接获取了高精度的端元光谱数据,通过像元合并的方式构造混合像元,针对不同丰度的非立体空间混合像元端元,分析了根据线性分解模型加权计算得到的光谱与实际混合光谱的误差,进而论证了线性分解模型的精度.

关键词：超光谱成像混合像元分解线性分解模型端元

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用于高光谱图像端元提取的分层查找法

高技术通讯 2008年第12期18卷 1297-1303页

作者：郭山孙卫东清华大学电子工程系北京100084

通过分析线性混合模型及几何端元在空间投影中所具有的特性,提出了用于高光谱图像端元提取的分层查找法。该方法基于几何形态学与几何端元的概念,将确定单形体端点的过程分层处理,以实现对高光谱图像中端元的快速、准确估计。该方法不... 详细信息

通过分析线性混合模型及几何端元在空间投影中所具有的特性,提出了用于高光谱图像端元提取的分层查找法。该方法基于几何形态学与几何端元的概念,将确定单形体端点的过程分层处理,以实现对高光谱图像中端元的快速、准确估计。该方法不需要预先确定端元个数,而是在提取端元过程中自动调整端元个数。基于模拟数据与真实数据的实验的结果表明,在端元个数未知的情况下,分层查找法能够对高光谱图像中所包含的端元及端元个数给出较准确的快速估计,较好地解决了实际高光谱图像端元提取过程中端元个数难以确定的问题。

关键词：高光谱图像端元端元个数线性混合模型分层查找法

约束非负矩阵分解框架下高维自适应粒子群端元提取

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遥感学报 2015年第2期19卷 240-253页

作者：杨斌罗文斐华南师范大学地理科学学院广东广州510631

传统基于约束非负矩阵分解NMF(Nonnegative Matrix Factorization)的高光谱端元提取算法一般存在两个问题:一方面,以固定惩罚系数方法处理端元提取的约束优化问题,难以较好权衡目标项与约束项间的关系,影响提取效果;另一方面,求解过程... 详细信息

传统基于约束非负矩阵分解NMF(Nonnegative Matrix Factorization)的高光谱端元提取算法一般存在两个问题:一方面,以固定惩罚系数方法处理端元提取的约束优化问题,难以较好权衡目标项与约束项间的关系,影响提取效果;另一方面,求解过程通常基于梯度算法,依赖于初始值和步长的设定,容易陷入局部最优。针对这些问题本文提出约束NMF框架下高维自适应粒子群端元提取算法HAPSO(High-dimension Adaptive Particle Swarm Optimization)。该算法在端元距离最小约束的NMF框架下,利用粒子群算法PSO替代原梯度算法以增强全局搜索能力;采用高维PSO方法解决了多波段高维问题,并结合种群信息构建自适应惩罚机制以实现端元提取中目标与约束的合理权衡。通过模拟影像和真实影像的实验,证实该算法与传统的NMF端元提取算法相比能够更合理地权衡约束和避免局部最优,具有较好的端元提取效果。

关键词：高光谱遥感端元非负矩阵分解粒子群算法自适应惩罚系数

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高光谱图像端元提取算法研究进展与比较

遥感学报 2011年第4期15卷 659-679页

作者：李二森朱述龙周晓明余文杰信息工程大学测绘学院河南郑州450052 矿山空间信息技术国家测绘局重点实验室河南焦作454000

高光谱图像中混合像元的存在不仅影响了基于遥感影像的地物识别和分类精度,而且已经成为遥感科学向定量化方向发展的主要障碍。本文分析和研究了现有的典型端元提取算法,在此基础上,对这些算法进行归纳总结,从是否假定纯像元存在角度将... 详细信息

高光谱图像中混合像元的存在不仅影响了基于遥感影像的地物识别和分类精度,而且已经成为遥感科学向定量化方向发展的主要障碍。本文分析和研究了现有的典型端元提取算法,在此基础上,对这些算法进行归纳总结,从是否假定纯像元存在角度将其分为两类:端元识别算法和端元生成算法,并就两种分类方法选取了具有代表性的6种典型端元提取算法:N-FINDR、VCA、SGA、OSP、ICE和MVC-NMF算法进行分析和实验。通过对这6种方法的实验比较,得出两种端元提取分类方法的优点与不足,并对今后的研究工作提出展望。

关键词：高光谱图像混合像元线性光谱混合模型端元

最小二乘混合像元分解的端元丰度信息提取研究

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测绘科学 2017年第9期42卷 143-150,157页

作者：杨超王金亮渠立权孙兴齐李石华云南师范大学旅游与地理科学学院昆明650500 云南省高校资源与环境遥感重点实验室昆明650500 江苏师范大学地理测绘与城乡规划学院江苏徐州221116 云南省基础地理信息中心昆明650034

针对无约束最小二乘混合像元分解算法提取地物端元丰度出现的局限性问题,通过野外实地采集的地物光谱数据建立研究区典型的地物波谱库,以Landsat OLI影像作为主要数据源,在经过Gram-Schmidt(GS)影像融合的基础上,利用纯净像元指数(PPI)... 详细信息

针对无约束最小二乘混合像元分解算法提取地物端元丰度出现的局限性问题,通过野外实地采集的地物光谱数据建立研究区典型的地物波谱库,以Landsat OLI影像作为主要数据源,在经过Gram-Schmidt(GS)影像融合的基础上,利用纯净像元指数(PPI)及基于几何顶点的端元提取技术提取研究区典型地物端元,最后通过完全约束的最小二乘混合像元分解算法完成对研究区典型地物端元丰度的提取。结果较好地解决了无约束最小二乘混合像元分解算法提取的端元丰度信息出现负值的情况,并且提高了典型地物丰度信息提取的精度。完全约束最小二乘混合像元分解算法的RMSE误差均控制在0.174 913左右,在很大程度上提高了混合像元分解精度及实用性。

关键词： Gram-Schmidt影像融合 PPI 最小二乘算法端元混合像元分解

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遥感影像混合像元分解中的端元选择方法综述

地理与地理信息科学 2007年第5期23卷 35-38,42页

作者：李素李文正周建军庄大方北京工商大学计算机学院北京100037 中国农业大学信息与电力工程学院北京100083 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

端元选择是进行遥感影像混合像元分解的首要步骤,也是最关键的步骤,其直接影响混合像元分解的精度。该文对遥感影像混合像元分解中端元产生的特定背景、当前存在的端元选择途径和端元选择方法进行综述,并通过对当前端元选择方法的分析,... 详细信息

端元选择是进行遥感影像混合像元分解的首要步骤,也是最关键的步骤,其直接影响混合像元分解的精度。该文对遥感影像混合像元分解中端元产生的特定背景、当前存在的端元选择途径和端元选择方法进行综述,并通过对当前端元选择方法的分析,提出了选择或构造端元选择方法应遵循的几个原则。

关键词：混合像元分解端元端元选择

以凸面单体边界为搜索空间的端元快速提取算法

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遥感学报 2010年第3期14卷 482-492页

作者：朱述龙齐建成朱宝山曹闻解放军信息工程大学测绘学院遥感信息工程系河南郑州450052

提出了以凸面单体边界为搜索空间的端元快速提取算法,其核心包括凸面单体边界的确定和以凸面单体边界为基础的端元搜索两部分。实验表明:该算法不仅能够准确地寻找到端元,而且端元提取速度明显快于现有的端元提取算法。

关键词：混合像元端元凸面单体单体边界端元提取

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高光谱遥感岩矿端元提取与分析方法研究

岩石矿物学杂志 2013年第2期32卷 213-220页

作者：刘汉湖杨武年杨容浩成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059 成都理工大学国土资源部地学空间信息技术重点实验室四川成都610059

端元提取是高光谱遥感信息提取与分析的基础,也是解决高光谱图像混合像元分解的关键。本文针对研究区高光谱遥感数据特点,进行了辐射校正、最小噪声分离变换(MNF)及纯净像元指数(PPI)处理,在此基础上,应用二维散点图和三维散点图分别提... 详细信息

端元提取是高光谱遥感信息提取与分析的基础,也是解决高光谱图像混合像元分解的关键。本文针对研究区高光谱遥感数据特点,进行了辐射校正、最小噪声分离变换(MNF)及纯净像元指数(PPI)处理,在此基础上,应用二维散点图和三维散点图分别提取了端元波谱,并开展了端元属性的判别研究。岩矿端元的提取与分析为后续岩矿种类识别奠定了基础,直接影响最终成果的准确度。

关键词：高光谱遥感端元最小噪声分离变换纯净像元指数