[发明专利]一种基于递归分析的高光谱实时检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于递归分析的高光谱实时检测方法。

背景技术

高光谱遥感的出现是遥感技术的一场革命。随着光谱分辨率的提高，它使原本在多光谱遥感中无法有效探测的地物得以探测，因而得到了广泛的应用。在很多实际情况下，研究者总是没有足够的先验知识来表征目标类别的统计信息，例如农学的特殊物种、生态学中的异常迁移、地质学中的稀有矿物、环境监测中的有毒废物排泄和石油泄漏、战场中的车辆或飞机、医学诊断中的癌细胞或者肿瘤等等。因此，无需先验知识的高光谱图像异常检测得到了越来越广泛的关注。

在实际异常探测中，实时检测尤为重要，这是因为许多异常目标，例如运动目标，它的停留时间是非常短的，会突然出现然后很快就消失。因此，要想实现这种异常目标的检测，其处理过程必须是实时的。然而，现有的检测方法是利用一阶及二阶统计特性，如采样均值及协方差矩阵等来设计高光谱异常检测算子，而计算这些统计特性需要完整的高光谱数据信息，因而并不能够实现实时检测。另一方面，随着现代遥感技术的飞速发展，高光谱遥感在获取更加丰富地物信息的同时，其大量的数据量也给数据存储、卫星下行数传和后续处理带来了巨大的压力。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于递归分析的高光谱实时检测方法，能够准确有效地实现对高光谱图像的实时检测，并能够有效降低数据的存储空间。

实现本发明目的技术方案：

一种基于递归分析的高光谱实时检测方法，其特征在于：

步骤1：建立高光谱图像像素点的光谱向量相关矩阵R(n)；

步骤2：建立相关矩阵R(n)的状态方程，

R(n)=n-1nR(n-1)+1nrnrnT]]>

式中，R(n-1)是上一时刻状态的估计值，r_n是当前状态的观测值，

根据当前状态的观测值r_n和上一时刻状态的估计值R(n-1)，更新当前状态的估计值；

步骤3：利用Woodbury恒等式更新相关矩阵R(n)的逆矩阵R(n)^-1；

步骤:4：结合异常检测算子对高光谱图像进行实时检测。

优选地，步骤3中，利用Woodbury恒等式推导，逆矩阵R(n)^-1的计算公式如下：

R(n)^-1＝n[(n-1)R(n-1)+r_nr_n^T]^-1；