[发明专利]一种高光谱图像中目标地物检测方法及装置

权利要求书

1.一种高光谱图像中目标地物检测方法，其特征在于，所述方法包括：

分析一待检测目标地物对应的光谱反射率曲线；

构造一包含所述光谱反射率曲线中特征吸收波段的样本波段集；

将所述待检测目标地物的高光谱图像中所述样本波段集的各波段对应的图像作为空间维图像；

确定各空间维图像所对应的、包含预设数量像元的像元样本集；

计算各像元样本集对应像元的协方差矩阵；

将处于光谱维对应位置的各像元样本集中像元的协方差矩阵进行累加并求平均，且将所获得的平均值作为所述对应位置像元的有效协方差矩阵；

对各有效协方差矩阵进行求逆运算，并将逆运算结果作为所述待检测目标地物在所述高光谱图像中的分布情况，以实现对所述待检测目标地物的检测。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，构造一包含所述光谱反射率曲线中特征吸收波段的样本波段集，具体为：

提取所述光谱反射率曲线中特定的特征吸收波段以外预定数量的波段，并结合所述特定的特征波段，构造一样本波段集。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，构造一包含所述光谱反射率曲线中特征吸收波段的样本波段集，具体为：

提取所述光谱反射率曲线中特定的特征吸收波段，同时提取除大气吸收波段、预设的低信噪比的波段以外预设数量的波段，并结合所述特定的特征吸收波段，构成一样本波段集。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，确定空间维图像所对应的、包含预设数量像元的像元样本集，具体为：

按照第一步长选择一空间维图像中预设数量的像元，以形成所述空间维图像对应的像元样本集。

5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，确定空间维图像中预设数量的像元所对应的像元样本集，具体为：

按照随机方式选择一空间维图像中预设数量的像元，以形成所述空间维图像对应的像元样本集。

6.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，确定空间维图像中预设数量的像元所对应的像元样本集，具体为：

利用标量值d^TX作为像元选择的标准，用排序算法把标量值d^TX按照升序排列形成一序列c，去掉所述序列c中使得标量值d^TX大于预设阈值的像元，在当前序列c中以第二步长选择预设数量的像元，以形成所述空间维图像对应的像元样本集；

其中，d为目标匹配向量，X为像元向量，d^TX为目标向量d的转置与像元向量X的内积。

7.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述特定的特征吸收波段：

特征吸收波段中各波段；

或者，光谱反射率曲线中吸收特征最低处对应的波段以及所述吸收特征最低处对应的波段左右相邻的特定数量的波段。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算像元样本集对应像元的协方差矩阵，具体为：

直接计算像元样本集对应像元的协方差矩阵；

或者，

计算像元样本集对应像元的上三角矩阵，并根据所述上三角矩阵为所述像元的下三角矩阵进行赋值。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述像元样本集中像元的数量不小于样本波段集中波段的数目。

10.一种高光谱图像中目标地物检测装置，其特征在于，包括：

样本波段集构造模块，用于分析一待检测目标地物对应的光谱反射率曲线；构造一包含所述光谱反射率曲线中特征吸收波段的样本波段集；

空间维图像确定模块，用于将所述待检测目标地物的高光谱图像中所述样本波段集的各波段对应的图像作为空间维图像；

像元样本集确定模块，用于确定各空间维图像所对应的、包含预设数量像元的像元样本集；

第一协方差矩阵计算模块，用于计算各像元样本集对应像元的协方差矩阵；

第二协方差矩阵计算模块，用于将处于光谱维对应位置的各像元样本集中像元的协方差矩阵进行累加并求平均，且将所获得的平均值作为所述对应位置像元的有效协方差矩阵；

逆运算模块，用于对各有效协方差矩阵进行求逆运算，并将逆运算结果作为所述待检测目标地物在所述高光谱图像中的分布情况，以实现对所述待检测目标地物的检测。