[发明专利]基于协整理论的光谱匹配检测方法

权利要求书

1.基于协整理论的光谱匹配检测方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

（1）获得待处理的高光谱数据，初始化相关参数：假设高光谱待测像元X=(x₁,…,x_i,…,x_B)，x_i代表高光谱待测像元第i个波段的光谱响应幅值，选定标准光谱Y=(y₁,…,y_i,…,y_B)，y_i代表标准光谱第i个波段的光谱响应幅值，其中，i=1,…,B，B代表高光谱像元的波段总数，设置合适的滞后阶数q和光谱匹配检测阈值η；

（2）计算关于待测像元与标准光谱匹配的协整矩阵：记：

z_i=(x_i,y_i)^T    (1)

其中，z_i是待测像元与标准光谱第i个波段的向量化表示，x_i为高光谱待测像元第i个波段的光谱响应幅值，y_i为标准光谱第i个波段的光谱响应幅值，i=1,…,B，B为高光谱像元的波段总数；

根据协整理论，z_i满足向量自回归模型：

Zk=Σi=1qΦiZk-i+δ---(2)]]>

其中，k=q+1,…,B，Φ_i为2阶待定系数矩阵，Φ_i的值由最小二乘法求出，q为预设的滞后阶数，δ为误差项；

记协整矩阵：

Π=-I2×2+Σi=1qΦi---(3)]]>

其中，I_2×2是2阶单位矩阵；

（3）通过协整矩阵构造迹统计量，完成待测像元与标准光谱匹配检测：协整理论认为，协整矩阵Π恰好代表了长期均衡，设Π的最大特征根为λ_max，由此构造迹统计量Λ_trace：

Λ_trace=-B×ln |1-λ_max|    (4)

其中，B为高光谱像元的波段总数；

如果Λ_trace>η，则待测像元X和标准光谱Y属于同类目标地物的像元；如果Λt_race≤η，则待测像元X和标准光谱Y不属于同类目标地物的像元；其中，η为预设的光谱匹配检测阈值；

（4）输出高光谱像元匹配检测结果。