[发明专利]一种多光谱遥感影像地物分类方法

权利要求书

1.一种多光谱遥感影像地物分类方法，包括如下步骤：

1)按照需求确定类别数c，模糊指数m，迭代次数最大值T，阈值ε，初始化迭代次数t＝1，初始化目标函数J₀＝0；设定待测多光谱遥感影像数据为n个样本点、p个特征的待测数据集X＝{x₁，x₂，...，x_n}，其中，x_i＝{x_i1，x_i2，...，x_ip}，i＝1，2，…，n；U＝{u₁，u₂，...，u_c}，u_i＝{u_i1，u_i2，...，u_in}，i＝1，2，…，c，定义了待测数据集X对类别质心V＝{v₁，v₂，…，v_c}的隶属度矩阵，其中，v_i＝{v_i1，v_i2，...，v_ip}，i＝1，2，…，c；对待测数据集X获取小部分数据的专家知识并进行样本类别标记，得到标记样本集X^L和待测样本集X^U，然后通过计算公式(1)对标记样本集X^L与待测样本集X^U数量归一得到标记信任因子λ，

其中，||X||为数据样本集的样本总数，||X^U||、||X^L||分别为其样本集中样本的个数；

其特征在于还包括下述步骤，

2)计算标记样本集X^L中的质心作为分类过程的初始质心V⁰，计算公式如式(2)所示，

其中，为标记样本集X^L中的第i个标记样本点，为标记样本点的隶属度，若标记样本点属于第j类，则否则

然后，初始化待测样本集X^U的隶属度U^U，计算公式如式(3)所示，

其中，表示待测样本点隶属于第j类的隶属度，d_ij表示待测样本点与类别质心v_j之间的欧式距离；

3)保持质心V不变，待测样本集X^U的隶属度上边界矩阵计算公式如式(4)所示，隶属度的下边界矩阵U^U的计算公式如式(5)所示，

其中，表示待测样本点隶属于第j类的上、下隶属度边界，L_ij为各维度之间平均值S_ij为各维度之间的最大值为待测样本点与类别质心v_j之间各维度的差值；

4)保持待测样本集X^U的隶属度U^U不变，如果隶属度在中最大，则将待测样本点划分到类别集C_k中，计算类别集C_k中的待测样本点与其所属类别的质心v_k的偏差即两点之间各维度的差值和，然后，计算类别k的均方误差e_k，更新自适应因子γ，γ的计算公式如式(6)所示，e_k的计算公式如式(7)所示，

γ＝1-0.97exp(-5e²) (6)

其中，e＝{e₁，e₂，…e_k}为各类别均方误差，||C_k||为类别集C_k的个数；

5)保持自适应因子γ不变，对待测样本集X^U的区间隶属度矩阵进行自适应降型更新，得到U^U，计算公式如式(8)所示，

6)对待测数据集X更新质心v，对质心v的迭代实现半监督作用，更新质心v的公式如式(9)所示，

7)更新目标函数J_t，对目标函数的迭代实现半监督作用，更新目标函数J_t的公式如式(10)所示，

其中，d_ij表示待测样本点与类别质心v_j之间的欧式距离；

8)若t≥T或|J_t-J_t-1|≤ε，终止迭代，分类完成；

否则t＝t+1，转步骤3)。