[发明专利]一种行扫描高光谱实时异常探测方法与系统

说明书

技术领域

本发明涉及遥感技术领域，尤其涉及一种行扫描高光谱实时异常探测方法与系统。

背景技术

目前，现有技术中，高光谱图像具有图谱合一的特征，即可以同时观测目标的空间信息和光谱信息，为目标分类和识别提供了有效的遥感技术手段。但高光谱同时也具有图像复杂、海量数据的显著特点，这使得高光谱图像处理流程长和复杂，难以满足特殊行业对高光谱数据实时或准实时处理的需求。国内外研究机构就光谱数据高速实时处理技术做了大量的研究，如采用CPU+GPU多核处理器架构、FPGA+多DSP处理并行架构等多种硬件方案，目前还在不断的探索中，没有成熟的硬件应用架构。本发明利用特殊计算方法，对高光谱图像进行逐行目标异常探测处理，而非是对整个图像进行一次性全部行处理，在满足探测精度的同时，还达到了高光谱图像异常探测的实时性要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种行扫描高光谱实时异常探测方法与系统，能够解决目前高光谱遥感中由于波段多、数据计算量大而无法进行目标的实时探测的关键问题。

为此目的，本发明提出了一种行扫描高光谱实时异常探测方法，包括以下具体步骤：

S1：在成像光谱仪以线阵列推扫方式逐行获取目标地物的高光谱影像数据；

S2：对获取目标地物的高光谱影像数据进行异常探测处理操作，并将探测处理操作后的结果数据以及原始数据存储于微型计算机中；

S3：确定异常信息的判别阈值，并基于所述异常信息的判别阈值，在成像光谱仪推扫成像的操作中，实时探测出所述异常信息，并将所述异常信息进行输出；

S4：基于输出的异常信息生成异常情况专题图像。

具体地，所述成像光谱仪为机载成像光谱仪和/或地面成像光谱仪。

进一步地，所述确定异常信息的判别阈值具体步骤为：根据扫描实时异常探测算法与所述获取目标地物的高光谱影像数据中的光谱信息参数，确定异常信息的判别阈值。

进一步地，所述基于所述异常信息的判别阈值，在成像光谱仪推扫成像的操作中，实时探测出所述异常信息，并将所述异常信息进行输出具体步骤为：

通过RX异常探测算法，结合成像光谱仪行扫描成像原理，逐行处理所获取的数据，探测出所述异常信息，

其中，在时刻t所获取的第i行高光谱行扫描数据为y_i，波段数为band，每一行宽度为L，y_i为band*L维矩阵，通过RX行扫描探测算法，对实时获取的y_i进行实时探测，输出异常信息。

为此目的，本发明提出了一种行扫描高光谱实时异常探测系统，包括：镜头、分光器件以及面阵探测器；其中，在所述分光器件前方设置狭缝；

所述镜头，用于采集样品的漫反射光信号，成像到所述分光器件前方的狭缝处；

所述狭缝，用于阻挡成像扫描线之外的光，控制扫描线的漫反射光进入所述分光器件；

所述分光器件，用于将进入所述狭缝后的光进行色散，使得不同波长的光分布到不同的位置；

所述面阵探测器，用于对色散后的光进行探测。

本发明公开了一种行扫描高光谱实时异常探测方法，通过在成像光谱仪以线阵列推扫方式逐行获取目标地物的高光谱影像数据；对获取目标地物的高光谱影像数据进行异常探测处理操作，并将探测处理操作后的结果数据以及原始数据存储于微型计算机中；确定异常信息的判别阈值，并基于异常信息的判别阈值，在成像光谱仪推扫成像的操作中，实时探测出异常信息，并将异常信息进行输出；基于输出的异常信息生成异常情况专题图像。本发明能够解决高光谱影像由于数据量增大而使探测效率降低的问题，实现对推扫式高光谱遥感影像的实时异常探测。本发明还公开了一种行扫描高光谱实时异常探测系统。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：