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一种基于光谱距离约束的非负矩阵分解算法

黑龙江大学自然科学学报 2015年第1期32卷 108-114页

作者：王立国赵梓竣哈尔滨工程大学信息与通信工程学院哈尔滨150001

在处理混合像元分解问题中,非负矩阵分解算法是一种比较热门的算法,因其算法模型与线性光谱模型有着相似性和解出的结果符合现实要求而被广泛应用。现有的非负矩阵分解方法在针对端元之间差异性的同时,并没有考虑到有部分端元可能会有... 详细信息

在处理混合像元分解问题中,非负矩阵分解算法是一种比较热门的算法,因其算法模型与线性光谱模型有着相似性和解出的结果符合现实要求而被广泛应用。现有的非负矩阵分解方法在针对端元之间差异性的同时,并没有考虑到有部分端元可能会有相似的光谱特征的存在。因此,提出一种基于光谱距离约束的非负矩阵分解算法,该方法在对图像中所有类别进行解混的同时,既考虑到不同物质端元之间的可分性,也考虑到具有相似光谱特征物质之间的端元相似性。实验结果表明了所提方法的有效性。

关键词：混合像元非负矩阵分解光谱距离高光谱解混

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基于光谱角与光谱距离的目标识别方法

大气与环境光学学报 2020年第5期15卷 393-400页

作者：高冬阳龙华保吴双卿杨俊彦李大鹏陈龙江上海航天控制技术研究所上海201109 中国航天科技集团有限公司红外探测技术研发中心上海201109 浙大宁波理工学院浙江宁波315100

针对红外精确制导中抗干扰的问题,开展基于光谱角和光谱距离等特征参量的目标光谱识别技术仿真和实验研究。在目标、干扰均为灰体辐射的前提条件下,对目标和干扰在不同发射率模型、不同辐射温度下的红外光谱辐射分布进行理论建模,定量... 详细信息

针对红外精确制导中抗干扰的问题,开展基于光谱角和光谱距离等特征参量的目标光谱识别技术仿真和实验研究。在目标、干扰均为灰体辐射的前提条件下,对目标和干扰在不同发射率模型、不同辐射温度下的红外光谱辐射分布进行理论建模,定量分析了目标和干扰的光谱角和光谱距离特征参量与其温度、发射率的关系,数值表征了目标和干扰的光谱差异。为验证上述光谱区分方法的有效性,实验采集并分析了目标和干扰的光谱数据。研究结果表明光谱角和光谱距离能够将两者进行有效的区分,为复杂背景下目标识别提供理论和实验基础。

关键词：光谱角光谱距离光谱识别

一种基于光谱角和光谱距离自动加权融合分类方法

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地质学刊 2012年第1期36卷 33-36页

作者：余先川安卫杰吕中华邹伟北京师范大学信息科学与技术学院北京100875 中国地质科学院矿产资源研究所北京100037

高分辨率遥感影像分类一直是业内研究的热点之一,考虑到影像地物光谱角和光谱距离在分类中具有较好的互补性,提出了一种基于光谱角和光谱距离自动加权融合的分类方法,对传统多分类器分类的融合策略进行改进,能够在训练阶段根据样本自动... 详细信息

高分辨率遥感影像分类一直是业内研究的热点之一,考虑到影像地物光谱角和光谱距离在分类中具有较好的互补性,提出了一种基于光谱角和光谱距离自动加权融合的分类方法,对传统多分类器分类的融合策略进行改进,能够在训练阶段根据样本自动地调整好各分类器对各类别进行分类的权重系数,使得融合后的分类结果更加科学和准确。QuickBird影像的分类实验表明,方法的分类精度明显优于单纯的光谱角或距离法,可广泛用于各种高分辨率影像的分类识别。

关键词：分类光谱角光谱距离遥感空间数据 QuickBird

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粗皮桉近红外光谱差异与其遗传差异间的关系

光谱学与光谱分析 2021年第11期41卷 3399-3404页

作者：王楚彪杨艳白卫国林彦谢耀坚卢万鸿罗建中国家林业和草原局桉树研究开发中心遗传育种研究室广东湛江524022 南京林业大学林学院江苏南京210037 湛江科技学院经济与金融学院广东湛江524094 广西国有东门林场广西崇左532199

摸清粗皮桉(Eucalyptus pellita)群体的遗传亲缘关系,对研究桉树杂交育种理论,开发优良新品种具有非常重要的意义。研究意在通过对比粗皮桉种源遗传差异与其光谱差异间的关系,探索近红外光谱(NIRs)技术用于粗皮桉遗传亲缘关系分析的可... 详细信息

摸清粗皮桉(Eucalyptus pellita)群体的遗传亲缘关系,对研究桉树杂交育种理论,开发优良新品种具有非常重要的意义。研究意在通过对比粗皮桉种源遗传差异与其光谱差异间的关系,探索近红外光谱(NIRs)技术用于粗皮桉遗传亲缘关系分析的可行性。以粗皮桉天然种源材料为对象,每个种源采集8~12个家系叶样。通过全基因组重测序,基于核苷酸序列差异计算种源间的遗传距离。同时,每个家系选择4~6片健康叶片烘至绝干后,将其粉碎装于透明自封口塑料袋。用手持式近红外仪Phazir Rx (1624)采集样品的NIRs信息。以簇类独立软模式(SIMCA)判别分析统计对比种源到目标种源的光谱距离,并基于NIRs欧氏距离对种源进行层级聚类。以NIRs的PCA因子得分图分析种源间的遗传亲缘关系及其遗传变异。结果显示,粗皮桉新几内亚岛种源间的平均遗传距离为0.186,昆士兰州种源间的平均为0.157,新几内亚岛种源与昆士兰州种源间的平均遗传距离为0.295,明显大于区域内种源间的遗传距离。粗皮桉2大区域种源间的NIRs光谱距离与其种源间遗传距离基本呈正相关关系。基于NIRs的层级聚类在一定程度上印证了种源遗传距离、光谱距离的大小关系,但与其地理距离非完全对应,说明基因交流对粗皮桉群体的遗传亲缘关系有较大的影响。PCA聚类显示,遗传或光谱距离大的种源样本因子得分图存在严重重叠,而遗传或光谱距离小的种源样本因子得分反而会清晰聚类,这表明NIRs信息区分异质样本的敏感性,同时也反映了粗皮桉种源内家系间遗传变异的大小。研究结果表明,NIRs技术能够真实反映粗皮桉种源间的遗传差异,可用于桉树群体遗传亲缘关系及群体内的遗传变异分析,可辅助桉树群体的世代改良研究。

关键词：遗传距离光谱距离层级聚类簇类独立软模式(SIMCA)

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一种改进的快速N-FINDR端元提取算法

光子学报 2015年第10期44卷 36-44页

作者：赵春晖郭蕴霆哈尔滨工程大学信息与通信工程学院哈尔滨150001

为了解决传统N-FINDR算法计算量大,提取结果对噪声和初始端元选取敏感,且容易将异常点作为端元而造成误提取的问题,提出一种改进的快速N-FINDR端元提取算法.该方法通过光谱距离提取并去除高光谱图像中的冗余信息,减少N-FINDR提取端元的... 详细信息

为了解决传统N-FINDR算法计算量大,提取结果对噪声和初始端元选取敏感,且容易将异常点作为端元而造成误提取的问题,提出一种改进的快速N-FINDR端元提取算法.该方法通过光谱距离提取并去除高光谱图像中的冗余信息,减少N-FINDR提取端元的搜索范围,平滑噪声影响,并自适应剔除异常点,通过最大化光谱距离选取N-FINDR的初始端元,避免了随机选择的盲目性.采用合成数据和真实高光谱数据进行仿真分析并与现有算法进行对比,结果表明,本文算法能在噪声与奇异点干扰下正确提取端元,其提取效率和鲁棒性均优于现有算法.

关键词：遥感端元提取 N-FINDR 高光谱图像光谱距离快速算法抗噪声

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动态调整权重的光谱匹配测度法分类的研究

武汉大学学报（信息科学版） 2006年第12期31卷 1044-1046页

作者：方圣辉龚浩武汉大学遥感信息工程学院武汉市珞喻路129号430079

提出了动态调整权重的光谱匹配测度的分类方法,它可以根据不同影像、不同分类目的等自适应调整光谱距离和光谱形状测度在分类中的权重,从而达到正确分类的目的。通过对高光谱影像分类的试验,验证了该方法的正确性。

关键词：光谱匹配光谱距离光谱形状分类

基于光谱相似性度量的光谱成像干扰效果定量评估

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光子学报 2015年第12期44卷 57-63页

作者：高卫孙奕帆孙鹏党东妮北京跟踪与通信技术研究所北京100094

利用一种宽波段伪装网和超光谱成像仪进行了光谱成像伪装干扰试验,基于实施干扰前后光谱图像数据光谱特性的变化,利用光谱相似性度量指标,提出了一种用于评估光谱成像干扰效果的光谱距离准则,结合光谱成像伪装干扰试验结果,对该准则的... 详细信息

利用一种宽波段伪装网和超光谱成像仪进行了光谱成像伪装干扰试验,基于实施干扰前后光谱图像数据光谱特性的变化,利用光谱相似性度量指标,提出了一种用于评估光谱成像干扰效果的光谱距离准则,结合光谱成像伪装干扰试验结果,对该准则的适用性进行了验证分析.结果表明,在试验条件下,有效伪装区光谱图像像元在伪装前后光谱向量之间的光谱距离可达0.14~0.5,具体幅值大小因伪装前的目标特性、伪装网层数、超光谱成像仪增益等因素而异,而非伪装区和无效伪装区光谱图像像元的光谱距离都在0.05以下,可见在对目标实施有效的伪装干扰前后,伪装区像元的光谱距离通常会显著大于非伪装区,而且伪装效果越显著,光谱距离就越大.因此,光谱距离可以定量反映干扰对像元光谱特性的影响,并能鉴别不同干扰效果之间的细微差别,所以可用于定量、客观评估光谱成像干扰效果.

关键词：光谱成像干扰效果评估光谱相似性光谱距离伪装

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马铃薯红外光谱数据库系统关键算法研究

马铃薯红外光谱数据库系统关键算法研究

作者：家琪北京邮电大学

学位级别：硕士

红外光谱以其稳定性高、无需对样品做化学处理、图谱信息含量丰富等优点,被广泛应用于化学品分析、物质品种预测、品质质量鉴定等诸多领域。红外光谱数据库系统能帮助建立稳定、快捷的样品种类预测模型、质量分析模型、特征分析模型等,... 详细信息

红外光谱以其稳定性高、无需对样品做化学处理、图谱信息含量丰富等优点,被广泛应用于化学品分析、物质品种预测、品质质量鉴定等诸多领域。红外光谱数据库系统能帮助建立稳定、快捷的样品种类预测模型、质量分析模型、特征分析模型等,使研究人员可以更加全面地掌握样品的信息。在红外光谱数据库系统中,准确、高效的光谱分类匹配算法是整个系统有效运行的关键保证,因此,研究光谱分类匹配算法对推广红外光谱数据库系统有促进作用。现有的光谱匹配算法多从欧氏距离测度或曲线相似性方面衡量光谱之间的相似程度,而无法将两方面因素综合,并且随着类别中心总数的增加,现有算法的准确率已无法满足光谱数据库系统的要求。因此本文以马铃薯作为研究对象,研究了红外光谱数据库系统中的关键算法。首先,针对传统光谱特征峰识别算法需要对光谱做多次扫描、对矮小峰及肩峰识别能力较弱的现象,提出了一种只需一次扫描的基于动态峰形因子的特征峰识别算法。实验表明,该算法能够准确地识别出光谱曲线中的所有有效特征峰,对肩峰及矮小峰也有一定的识别能力。其次,根据汉明距离及光谱差曲线的概念提出了动态光谱距离算法,该算法综合考虑了光谱曲线的波形因素及绝对差异因素,实现了不同品种马铃薯的精确鉴别,实验结果表明,该算法的平均准确率达到92.85%,高于传统的欧氏距离、光谱角等算法。最后,针对类别中心总数不断增多时,光谱分类算法准确率下降的问题,提出了基于虚拟竞争自组织自增长特征映射神经网络VC-TGSOM的光谱分类算法。实验表明,VC-TGSOM网络的准确率不会随着类别中心总数的增加而下降。

关键词：特征峰峰形因子光谱距离神经网络

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光谱增强技术在高光谱数据岩性识别中的应用

资源开发与市场 2013年第11期29卷 1123-1126,1188,F0002页

作者：韦晶朱金山孙林郭亚敏山东科技大学测绘科学与工程学院山东青岛266590 海岛(礁)测绘技术国家测绘地理信息局重点实验室山东青岛266590

依据实测的岩石矿物波谱,利用高光谱数据丰富的光谱信息可识别不同的岩石类型。原始的光谱数据在进行岩石识别时存在不同岩石间光谱差异不明显、光谱距离较小、识别能力不足的问题。为了充分利用高光谱数据优势来提取岩石信息,达到识别... 详细信息

依据实测的岩石矿物波谱,利用高光谱数据丰富的光谱信息可识别不同的岩石类型。原始的光谱数据在进行岩石识别时存在不同岩石间光谱差异不明显、光谱距离较小、识别能力不足的问题。为了充分利用高光谱数据优势来提取岩石信息,达到识别岩性的目的,对实测的岩石波谱数据进行不同的光谱增强技术处理,分别进行归一化、包络线去除、一阶微分变化等光谱增强处理,达到突出岩石特征波段信息,增加岩石光谱之间距离的目的。对增强后的光谱数据使用欧式距离法计算选取的10类岩石之间的距离。结果表明,光谱增强处理后岩石之间的光谱距离明显增大,岩石识别能力得到大幅度提高。该方法为岩石的精确分类、岩石信息的准确提取提供了技术和决策支持。

关键词：高光谱遥感光谱增强岩性识别光谱距离