[发明专利]一种面向光场光谱数据亚像元定位的丰度修正方法及装置

说明书

本发明提出一种面向光场光谱数据亚像元定位的丰度修正方法及装置，所述方法包括：对待修正的混合像元，确定第k类地物类别对应的亚像元生长点的坐标值；根据亚像元生长点的坐标值，计算混合像元内每个亚像元到亚像元生长点的距离；按照从小到大的顺序依次将每个距离对应的亚像元在光场光谱成像条件下混合像元内的丰度系数进行累加，当累加结果大于第k类地物类别在混合像元内的丰度值时，停止累加并获取参与累加的亚像元数目作为第k类地物类别对应的亚像元数量；根据亚像元数量，利用亚像元定位算法进行亚像元定位。通过本发明，能够有效降低光场光谱数据中的端元实际亚像元数目误差，从而提高面向光场光谱数据的亚像元定位精度。

技术领域

本发明涉及光场光谱丰度数据获取以及亚像元定位技术应用需求，属于光场光谱数据分析领域，具体涉及一种面向光场光谱数据亚像元定位的丰度修正方法及装置。

背景技术

对于一幅高光谱图像，其每一个像元内的光谱数据信息都是由该像元内各种不同地物的光谱数据信息混合而成，形成一个混合叠加的光谱信息。拥有混合光谱信息的像元，被称为混合像元。混合像元的存在，会给基于光谱影像的地物目标识别以及分类造成很大的困扰，带来的后果是一些有价值的数据信息的损失。通过对混合光谱进行解混，得到混合像元内不同地物目标各自所占丰度，丰度影像的出现很大程度上还原了光谱数据的地物信息，但是由于仅仅给出了各个地物所占混合像元的百分比，所以并不能提供各个地物的空间地理位置信息。

Atkinson在1997年提出了亚像元定位技术(Sub-Pixel Mapping，SPM)，旨在通过对混合像元内的丰度数据进行处理，得到各类地物在亚像元级上的最佳定位位置。通过亚像元定位可以获取丰度影像中各个地物类别的空间分布，从而提高光谱影像的空间分辨率。目前的亚像元定位算法是针对传统光谱成像数据进行的亚像元定位，即定位过程中将每一个亚像元都视为具有相同的权重，然而光场光谱数据中的亚像元权重并不相同，物平面亚像元目标经光场光谱仪成像后，探测器像元对不同位置的亚像元目标的响应不一致，即物平面各个亚像元对探测器像元的响应贡献矩阵不为全一阵。如果不考虑贡献不一致特性直接将丰度数据转换为端元的亚像元数目，其数据与真实值之间会产生误差，从而会影响亚像元定位的精度。因此需要一种方法降低光场光谱数据中端元对应亚像元数量与真实值之间的差值，从而保证亚像元定位算法的精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，光场光谱丰度数据对应端元亚像元数目与真实值存在误差，这对面向光场光谱数据的亚像元定位精度产生了不利影响。

针对上述问题，本发明提出了一种面向光场光谱数据亚像元定位的丰度修正方法及装置，以空间相关性为理论基础，通过丰度修正方法尽可能降低或者减少光场光谱数据中的端元实际亚像元数目误差，使预测的端元的亚像元数量及位置与实际端元丰度数据吻合，从而保证亚像元定位的精度。

本发明第一方面实施例提出了一种面向光场光谱数据亚像元定位的丰度修正方法，包括：

对待修正的混合像元，确定第k类地物类别对应的亚像元生长点的坐标值；

根据所述亚像元生长点的坐标值，计算所述混合像元内每个亚像元到所述亚像元生长点的距离；

按照从小到大的顺序对所述混合像元内每个亚像元到所述亚像元生长点的距离进行排序，并根据排序结果依次将每个距离对应的亚像元在光场光谱成像条件下混合像元内的丰度系数进行累加，当累加结果大于所述第k类地物类别在所述混合像元内的丰度值时，停止累加，获取参与累加的亚像元数目作为所述第k类地物类别对应的亚像元数量；

根据所述亚像元数量，利用亚像元定位算法进行亚像元定位。

本发明第二方面实施例提出了一种面向光场光谱数据亚像元定位的丰度修正装置，包括：

确定模块，用于对待修正的混合像元，确定第k类地物类别对应的亚像元生长点的坐标值；