一种用于阳起石信息提取的高光谱影像处理方法
【技术领域】
[0001]本发明属于高光谱影像处理方法，特别是涉及一种用于阳起石信息提取的高光谱影像处理方法。
【背景技术】
[0002]当前的高光谱遥感影像的阳起石信息提取方法主要是光谱全波段匹配或是部分连续波段的光谱匹配，具体算法有光谱角、混合解调滤波等，由于地表的物质组成很少是由单一矿物组成的，这些方法在信息提取的过程易受其他地物波谱或噪声的影响，提取信息精度相对较低。其次现有的光谱提取方法人工操作步骤多，增加了人为判断误差。第三是高光谱数据波段多，数据量大，现有的方法处理时间长，降低了数据处理的速度和应用规模。因此，如何在阳起石信息提取的过程中减少其他地物或噪声的影响、人工操作步骤和处理数据量，成为当前高光谱遥感影像处理的前沿之一。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种降低其他地物或噪声的影响，减少了处理的数据量的用于阳起石信息提取的高光谱影像处理方法。通过对高光谱影像重采样，提取特定波段，进行一系列判断和计算，计算出影像范围内的不同区域阳起石的丰度值。
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供一种用于阳起石信息提取的高光谱影像处理方法，依次包括:
[0005]步骤一，预处理
[0006]获取高光谱影像；对高光谱影像的进行预处理，进行大气校正，获取地面反射率的影像数据；
[0007]步骤二:采样
[0008]对步骤一得到的影像数据进行采样，对波段在1040nm，1700nm, 2270nm, 2300nm,2315nm，2345nm，2360nm，2390nm，2420nm的图像采样，并依次记录为bl?b9，即bl为波段1040nm的采样数据，b2为波段1700nm的采样数据，以此类推；
[0009]步骤三:判断
[0010]按进行下面一系列判断，并记录结果
[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]上述判断是针对每次判断图像的相应像元进行判断的；
[0017]本步骤结束后得到al?a5，共5个矩阵；
[0018]步骤四:计算
[0019]用下述公式进行计算blO
[0020]bl0=b2+b3+b6+b7+b9 - bl_b4-b5_2*b8
[0021]所述的*表示相乘；
[0022]用下面公式计算a0
[0023]a0=al*a2*a3*a4*a5*bl0
[0024]上述所有计算均为相应像元计算。
[0025]本发明本方法的效果在于:只用了 9个波段，如果用于高光谱影像SASI数据处理(有101个波段)，需要处理的数据量减少了 91%，并且由于是计算机自动一步提取，减少了主成分变换、端元波谱的选择等操作步骤，运算速度可以提高了 11倍以上。由于去除了大部分对信息提取关系不大的波段，减少其他物质或噪声对其光谱的干扰，提高了信息提取的精度。对高光谱影像数据中阳起石信息的快速提取具有较好的作用和意义。
【具体实施方式】
[0026]本发明依次包括下述步骤:
[0027]步骤一，预处理
[0028]获取高光谱影像；对高光谱影像的进行预处理，进行大气校正，获取地面反射率的影像数据；
[0029]本步骤所述的进行大气校正是本领域公知的处理方法。
[0030]步骤二:采样
[0031]对步骤一得到的影像数据进行采样，对波段在1040nm，1700nm, 2270nm, 2300nm,2315nm，2345nm，2360nm，2390nm，2420nm的图像采样，并依次记录为bl?b9，即bl为波段1040nm的采样数据，b2为波段1700nm的采样数据，以此类推。每次采样得到的都是一幅灰度图，图中每一个像元的值都是其灰度值，即bl为一幅灰度图，bl图像的(1，I)点的值为灰度值，其余点依此类推，其余采样图也依次类推。
[0032]步骤三:判断
[0033]按进行下面一系列判断，并记录结果
[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]上述判断是针对每次判断图像的相应像元进行判断的，以al= (bl小于b2)为例，取bl图像的某像元(例如(1，I)点)的灰度值，与b2图像的相应像元(当bl图像取(1，1)点，则b2图像也必须取(1，I)点)的灰度值，然后根据判断规则“bl小于b2”判断，当判断结果为“是”时，记录判断结果为1，否则记录结果为O。因此当al= (bl小于b2)判断完毕时，得到的al是与bl矩阵相同大小的矩阵，其中每个点的值是根据判断规则得到的判断结果(即每个点的值是O或I)。
[0040]其它判断也按照类似的规则进行。本步骤结束后得到al?a5，共5个矩阵。
[0041]步骤四:计算
[0042]用下述公式进行计算blO
[0043]bl0=b2+b3+b6+b7+b9 - bl_b4-b5_2*b8
[0044]所述的*表示相乘；
[0045]用下面公式计算a0
[0046]a0=al*a2*a3*a4*a5*bl0
[0047]上述所有计算均为相应像元计算，即使用不同图像的相应像元计算。以bl0=b2+b3+b6+b7+b9 - bl_b4-b5_2*b8 公式为例，当计算点(x，y)时，取 b2、b3、b6、b7、b9、bl、b4、b5、b8的点(x, y)的灰度值参与计算，得到的结果是blO的点(x, y)的值。又例如a0=al*a2*a3*a4*a5*bl0,当计算点(x，y)时,取 al、a2、a3、a4、a5、blO 的点(x, y)的值参与计算，得到的结果是a0的点(X, y)的值。
[0048]计算得到的a0就是阳起石信息的丰度图，即图像中某区域的数值越大表示该区域阳起石的丰度越高。
【主权项】
1.一种用于阳起石信息提取的高光谱影像处理方法，其特征在于:包括下述步骤 步骤一，预处理 获取高光谱影像；对高光谱影像的进行预处理，进行大气校正，获取地面反射率的影像数据； 步骤二:采样 对步骤一得到的影像数据进行采样，对波段在1040nm，1700nm, 2270nm, 2300nm,2315nm, 2345nm, 2360nm, 2390nm, 2420nm的图像采样，并依次记录为bl?b9，即bl为波段1040nm的采样数据，以此类推； 步骤三:判断 按进行下面一系列判断，并记录结果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)； 上述判断是针对每次判断图像的相应像元进行判断的； 本步骤结束后得到al?a5，共5个矩阵； 步骤四:计算 用下述公式进行计算blO bl0=b2+b3+b6+b7+b9 - bl_b4-b5_2*b8 所述的*表示相乘； 用下面公式计算aO a0=al*a2*a3*a4*a5*bl0 上述所有计算均为相应像元计算。
【专利摘要】本发明属于高光谱影像处理方法，特别是涉及一种用于阳起石信息提取的高光谱影像处理方法。它包括：步骤一，预处理；步骤二：采样，对波段在1040nm，1700nm，2270nm，2300nm，2315nm，2345nm，2360nm，2390nm，2420nm的图像采样；步骤三：判断，和步骤四：计算。本发明本方法的效果在于：只用了9个波段，如果用于高光谱影像SASI数据处理（有101个波段），需要处理的数据量减少了91%，并且由于是计算机自动一步提取，减少了主成分变换、端元波谱的选择等操作步骤，运算速度可以提高了11倍以上。由于去除了大部分对信息提取关系不大的波段，减少其他物质或噪声对其光谱的干扰，提高了信息提取的精度。对高光谱影像数据中阳起石信息的快速提取具有较好的作用和意义。
【IPC分类】G06T5-00, G06T7-00
【公开号】CN104732488
【申请号】CN201310712521
【发明人】周觅, 闵苹, 王锁会, 陈兴旺, 王俊虎, 武鼎, 黄艳菊
【申请人】核工业北京地址研究院
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年12月20日