一種用於綠簾石信息提取的高光譜影像處理方法
2023-09-20 01:39:30 9
一種用於綠簾石信息提取的高光譜影像處理方法
【專利摘要】本發明屬於信息提取方法，具體涉及一種用於綠簾石信息提取的高光譜影像處理方法。它包括，步驟一：波段採樣，步驟二：判斷，步驟三：計算，用步驟二的判斷結果進行計算，得到豐度。本發明的效果是：本發明在對高光譜影像重採樣，提取特定波段，進行一系列判斷和計算，可以準確的計算出影像範圍內的不同區域高嶺土的豐度值。
【專利說明】一種用於綠簾石信息提取的高光譜影像處理方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於信息提取方法，具體涉及一種用於綠簾石信息提取的高光譜影像處理方法。
【背景技術】
[0002]通過對圖像信息處理來提取圖像區域內不同類型礦物的豐度，是目前勘探領域常用的方法。這種方法不需要工作人員直接到野外勘探、採樣，可以提取不同類型礦物的豐度。當前的高光譜遙感影像的綠簾石信息提取方法主要是光譜全波段匹配或是部分連續波段的光譜匹配，具體方法有光譜角、混合解調濾波、沙漏提取方法等，由於地表的物質組成很少是由單一礦物組成的，這些方法在信息提取的過程易受其他地物波譜或噪聲的影響，提取信息精度相對較低。其次現有的光譜提取方法人工操作步驟多，增加了人為判斷誤差。第三是高光譜數據波段多，數據量大，現有的方法處理時間長，降低了數據處理的速度和應用規模。因此，如何在綠簾石信息提取的過程中減少其他地物或噪聲的影響、人工操作步驟和處理數據量，成為當前高光譜遙感影像處理的前沿之一。
【發明內容】
[0003]本發明針對現有技術的缺陷，提供一種用於綠簾石信息提取的高光譜影像處理方法。
[0004]本發明是這樣實現的:一種用於綠簾石信息提取的高光譜影像處理方法，包括，
[0005]步驟一:波段採樣
[0006]對已有的地面反射率的影像數據進行採樣，提取波段在1085nm、1190nm、2225nm、2255nm、2270nm、2285nm、2330nm、2345nm、2375nm 的影像，並依次記錄為 bl?b9，每次採樣得到的都是一幅灰度圖，圖中每一個像元的值都是其灰度值，
[0007]步驟二:判斷
[0008]按進行下面一系列判斷，並記錄結果
[0009]al=(bl 小於 b2);
[0010]a2= (b3 大於 b4);
[0011]a3= (b4 小於 b5);
[0012]a4= (b6 大於 b7);
[0013]a5= (b8 小於 b9)；
[0014]上述判斷是針對每次判斷圖像的相應像元進行判斷的，當判斷結果為「是」時，記錄判斷結果為1，否則記錄結果為0，
[0015]步驟三:計算
[0016]用下述公式進行計算blO
[0017]bl0=b2+b3+b5+b6+b9-bl-2*b4-b7_b8
[0018]所述的*表示相乘，[0019]用下面公式計算a0，
[0020]a0=al*a2*a3*a4*a5*bl0
[0021]上述所有計算均為相應像元計算，即使用不同圖像的相應像元計算。
[0022]本發明的效果是:本發明在對高光譜影像重採樣，提取特定波段，進行一系列判斷和計算，可以準確的計算出影像範圍內的不同區域綠簾石的豐度值。保留綠簾石的光譜特徵明顯的波段，去除其他特徵不明顯的波段，從而在信息提取的過程突出綠簾石的光譜特徵，降低其他地物或噪聲的影響，減少了處理的數據量，並可以用IDL程序達到用較少的人工操作實現最終結果信息提取的目的，提高了綠簾石信息提取的精度和速度。
【具體實施方式】
[0023]下面結合實施例對本發明作進一步說明。一種用於綠簾石信息提取的高光譜影像處理方法,包括，
[0024]步驟一:波段採樣
[0025]對已有的地面反射率的影像數據進行採樣，提取波段在1085nm、1190nm、2225nm、2255nm、2270nm、2285nm、2330nm、2345nm、2375nm 的影像，並依次記錄為 bl?b9，即 bl 為波段1085nm的採樣數據，b2為波段1190nm的採樣數據，以此類推。每次採樣得到的都是一幅灰度圖，圖中每一個像元的值都是其灰度值，即bl為一幅灰度圖，bl圖像的(1、1)點的值為灰度值，其餘點依此類推，其餘採樣圖也依次類推。
[0026]步驟二:判斷
[0027]按進行下面一系列判斷，並記錄結果
[0028]al=(bl 小於 b2);
[0029]a2=(b3大於b4);
[0030]a3= (b4 小於 b5)；
[0031]a4= (b6 大於 b7);
[0032]a5= (b8 小於 b9)；
[0033]上述判斷是針對每次判斷圖像的相應像元進行判斷的，以al= (bl小於b2)為例，取bl圖像的某像元(例如(1、1)點)的灰度值，與b2圖像的相應像元(當bl圖像取(1、1)點，則b2圖像也必須取(1、1)點)的灰度值，然後根據判斷規則「bl小於b2」判斷，當判斷結果為「是」時，記錄判斷結果為1，否則記錄結果為O。因此當al= (bl小於b2)判斷完畢時，得到的al是與bl矩陣相同大小的矩陣，其中每個點的值是根據判斷規則得到的判斷結果(即每個點的值是O或I)。
[0034]其它判斷也按照類似的規則進行。本步驟結束後得到al、5，共5個矩陣。
[0035]步驟三:計算
[0036]用下述公式進行計算blO
[0037]bl0=b2+b3+b5+b6+b9-bl-2*b4-b7_b8
[0038]所述的*表示相乘。
[0039]用下面公式計算a0
[0040]a0=al*a2*a3*a4*a5*bl0
[0041]上述所有計算均為相應像元計算，即使用不同圖像的相應像元計算。以bl0=b2+b3+b5+b6+b9-bl-2*b4-b7-b8 公式為例，當計算點(x，y)時，取 b2、b3、b5、b6、b9、bl、b4、b7、b8的點(x, y)的灰度值參與計算，得到的結果是blO的點(x, y)的值。又例如a0=al*a2*a3*a4*a5*bl0,當計算點(x，y)時,取 al、a2、a3、a4、a5、blO 的點(x, y)的值參與計算，得到的結果是aO的點(X, y)的值。
[0042]計算得到的aO就是綠簾石信息的豐度圖，即圖像中某區域的數值越大表示該區域綠簾石的豐度越高。
[0043]專利意義:本專利可以減少處理的數據量，SASI的波段數量為101個波段，本方法只用於9個波段，數據量減少了 91%，並且由於是計算機自動一步提取，減少了主成分變換、端元波譜的選擇等操作步驟，運算速度可以提高了 11倍以上。由於去除了大部分對信息提取關係不大的波段，減少其他物質或噪聲對其光譜的幹擾，提高了信息提取的精度。對高光譜影像數據中高嶺土信息的快速提取具有較好的作用和意義。
[0044]步驟一各個波段採樣的波譜位置是根據SASI傳感器的各個波段位置進行設定的，其他不同傳感器各個波段選擇應根據實際情況進行調整，基本上處於以上(SASI)第個波段位置±5nm的範圍內即可。
【權利要求】
1.一種用於綠簾石信息提取的高光譜影像處理方法，包括， 步驟一:波段採樣 對已有的地面反射率的影像數據進行採樣，提取波段在1085nm、1190nm、2225nm、2255nm、2270nm、2285nm、2330nm、2345nm、2375nm 的影像，並依次記錄為 bl~b9，每次採樣得到的都是一幅灰度圖，圖中每一個像元的值都是其灰度值， 步驟二:判斷 按進行下面一系列判斷，並記錄結果 al= (bl 小於 b2)； a2= (b3 大於 b4)； a3= (b4 小於 b5)； a4= (b6 大於 b7)； a5= (b8 小於 b9)； 上述判斷是針對每次判斷圖像的相應像元進行判斷的，當判斷結果為「是」時，記錄判斷結果為1，否則記錄結果為O， 步驟三:計算 用下述公式進行計算bio bl0=b2+b3+b5+b6+b9-bl-2*b4-b7_b8 所述的*表示相乘， 用下面公式計算aO， a0=al*a2*a3*a4*a5*bl0 上述所有計算均為相應像元計算，即使用不同圖像的相應像元計算。
【文檔編號】G01N21/25GK103900966SQ201210579987
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月27日 優先權日:2012年12月27日
【發明者】楊燕傑, 趙英俊 申請人:核工業北京地質研究院