[发明专利]一种非线性高光谱影像混合像元分解方法及装置

权利要求书

1.一种非线性高光谱影像混合像元分解方法，其特征在于，包括：

将混合像元中端元光谱信息作为非微扰项、不同光谱间的相互作用当作微扰项，对混合像元进行非线性数学描述，构建满足自洽性的非线性光谱关联混合模型；

以光谱团簇作为杂质，将非线性光谱关联混合模型映射到杂质模型上，构建杂质模型的超晶格局域格林函数进行求解，得到端元成分和端元丰度估计结果；

根据得到的端元成分和端元丰度估计结果，利用密度峰值聚类方法进行估计端元的聚类，将同类的估计端元进行合并；

其中，所述将混合像元中端元光谱信息作为非微扰项、不同光谱间的相互作用当作微扰项，对混合像元进行非线性数学描述，构建满足自洽性的非线性光谱关联混合模型包括：

将混合像元中端元光谱信息作为非微扰项、不同光谱间的相互作用当作微扰项，得到哈密顿量，哈密顿量表示为：

H＝H₀+H₁

其中，H表示哈密顿量，H₀表示非微扰项，H₁表示微扰项；

提取单光谱特征向量，并以可观测量厄米算符方式进行描述，构建本征态方程；

根据构建的本征态方程，得到对应的格林函数G₀(z)，G₀(z)也是与非微扰量H₀对应的格林函数；

根据得到的格林函数G₀(z)，确定对应于H的格林函数G(z)，其中，混合像元中的端元光谱以格点方式存在，G(z)称为晶格模型格林函数，G(z)反映光谱间相互作用量与整体混合像元之间的函数关系，G(z)表示非线性光谱关联混合模型；

其中，格林函数G(z)表示为：

G(z)＝G₀(z)+G₀(z)T(z)G₀(z)

其中，T(z)≡H₁+H₁G₀(z)H₁+H₁G₀(z)H₁G₀(z)H₁+…+H₁(G₀(z)H₁)^p，T(z)为格林函数G(z)的p次多项式展开；

其中，所述以光谱团簇作为杂质，将非线性光谱关联混合模型映射到杂质模型上，构建杂质模型的超晶格局域格林函数进行求解，得到端元成分和端元丰度估计结果包括：

以光谱团簇作为杂质，将原始的晶格模型映射到杂质模型上，建立与晶格模型格林函数G(z)等价的杂质模型格林函数G_z(z)，对格林函数G(z)、G_z(z)中的无穷级数部分进行求和，形成晶格模型与杂质模型的自洽约束条件；

通过自能项判断杂质模型格林函数G_z(z)和晶格模型格林函数G(z)是否满足自洽约束条件，若不满足，则重新建立与晶格模型格林函数G(z)等价的杂质模型格林函数G_z(z)，若满足，则确定初始团簇自能项；

将一个团簇作为一个杂质点，并在局域区域内确定超晶格尺度，构建超晶格局域格林函数；

将超晶格局域格林函数放入杂质求解器中进行求解，获得新的自能项；

判断新自能项是否满足预设的收敛精度要求，若不满足，则重新构建超晶格局域格林函数，若满足，则加入丰度和为一的约束条件，估计端元的丰度。

2.根据权利要求1所述的非线性高光谱影像混合像元分解方法，其特征在于，所述将超晶格局域格林函数放入杂质求解器中进行求解，获得新的自能包括：

将超晶格局域格林函数放入杂质求解器中；

杂质求解器采用精确对角化方法进行求解，得到杂质模型的端元本征态及对应的本征值。