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基于局部窗口的端元提取光谱优化方法

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摘要:目前,已经存在的大多数端元提取方法都只利用了图像的光谱特性,而忽略了图像的空间信息。HEEA方法是少数利用图像空

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为了验证本文提出的光谱优化算法的有效性,N-FINDR算法和VCA算法用来进行验证试验,通过计算获取的端元与USGS光谱库(该数据集可以http://speclab.cr.usgs.gov/spectral.lib-06b下载得到)中各个端元光谱之间的光谱角距离来确定提取的各个端元所对应的地物。

首先为了确定最优的窗口大小,针对不同的窗口大小分别进行了实验,两种方法在不同窗口大小的情况下获得的解混结果的均方根误差(RMSE)值分别如图4、图5所示,从图中可以看出,在窗口大小为7的时候获得最小的RMSE值。说明在窗口大小为7时,可以获得最优的解混结果。因此可以得出结论:该图像的最优窗口大小为7。

为了更好的展示在加入光谱信息之后的解混结果,表1列出了利用本文算法加入空间信息前后,两种方法所提取端元与USGS光谱库中真实地物光谱的SAD值。图6、图7分别展示了窗口大小为7时,利用本文方法进行光谱优化之后的N-FINDR算法和VCA算法所获的端元曲线与USGS光谱库中端元曲线的对比图。

4 结论

本文提出了一种基于局部窗口的光谱优化方法,利用光谱角距离和最小欧氏距离计算窗口内各个像素的光谱权重,可以对任何一种端元提取方法所提取的端元进行优化,从而获得更精确地端元光谱。实验结果表明了该光谱优化方法的有效性。但是,不同图像最优窗口大小的确定只能通过实验来确定,还无法给出一个标准化的最优窗口大小。因此,如何确定最优窗口的大小将是下一步研究的重点。

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