[发明专利]一种高光谱图像端元自动提取方法

权利要求书

1.一种高光谱图像端元自动提取方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤A、获取高光谱图像数据X^M×N，其中M是光谱的波段数目，N是所有像元的数目；

步骤B、对步骤A获取的高光谱图像数据进行降噪预处理，得到降维后的高光谱图像数据，以及降低噪声对结果的影响；

步骤C、求取降维后的高光谱图像数据的第一个端元

为增广降维光谱数据；

步骤D、将求取的降维后端元组成矩阵投影算子Q：

p max为最大端元数；

步骤E、根据矩阵Q不断迭代提取端元,并将提取的端元添加到Q中，最后获得端元光谱。

2.根据权利要求1所述的高光谱图像端元自动提取方法，其特征在于：所述步骤B的预处理，得到降维后的高光谱图像数据的过程为：

步骤B1、求取高光谱数据X^M×N的平均光谱d：

其中x[n]表示高光谱数据X^M×N中的一条光谱，n取1，2，…N；

步骤B2、将高光谱数据X^M×N进行均值零化处理，处理后的光谱数据为U：

U＝[x[1]-d,x[2]-d,…,x[N]-d]∈R^M×N (4)

步骤B3、求取仿射变换算子C：

C＝[q₁(UU^T),q₂(UU^T),…,q_pmax-1(UU^T)] (5)

其中q_i(UU^T)是求取UU^T第i个特征值所对应的特征向量，p max是最大端元数；

步骤B4、将均值零化处理后的数据仿射变换，求取降维后的像元向量

步骤B5、将降维后的像元向量添加一维，获取增广降维光谱数据

3.根据权利要求1所述的高光谱图像端元自动提取方法，其特征在于：所述步骤E、不断提取端元，将提取的端元添加到Q中，过程为：

步骤E1、求取Q的正交投影算子

其中I_pmax是单位矩阵，维数为pmax，表示矩阵Q的伪逆；

步骤E2、求取不同于的端元

步骤E3、将新求取的端元添加到矩阵Q中，组成新的矩阵Q：

步骤E4、求取的中位数

计算p为正整数；

步骤E5、迭代次数k未达到最大端元数p max时，重复第E1步，达到最大端元数p max时，计算判定值

步骤E6、设定阈值T_threshold，估计端元数目，比较判定值T与阈值的关系，当T_i≤T_threshold时，i便是要进行估计的端元数目；

步骤E7、输出端元光谱集合Q。