[发明专利]一种光谱信息分离聚合方法

说明书

本发明专利公开一种光谱信息分离聚合方法，包括利用光谱去噪方法对光谱数据进行平滑去噪处理；采用光谱数据处理方法对光谱数据进行处理，并获取至少有2个维度的光谱信息，利用相关性分析算法定量分析不同维度的光谱信息间的相关性，并依据各维度间的相关性计算光谱信息耦合系数；利用耦合技术对不同维度的光谱信息进行耦合，获取最终光谱信息；利用相关性分析算法计算耦合后的光谱信息与地物参量间的相关性，并对耦合效果进行评价；本发明以高光谱技术为主要手段，可实现光谱数据的有效聚合，提升光谱数据对检测目标的敏感性与估测能力，且检测精度更高，鲁棒性和普适性更好，能够有效耦合光谱的可用信息。

技术领域

本发明涉及光谱数据的处理与分离领域，具体涉及一种光谱信息分离聚合方法。

背景技术

遥感技术是一种新的无损、精准、实时、快速的信息检测方法，已广泛应用于县域资源、国土资源、环境污染、食品安全、服装质量等全领域的关键指标检测，有成为未来智能信息的关键技术。随着光谱学的不断发展，各种新的光谱被发现，不同的光谱分析方法也相继建立，并出现相应的光谱分析仪器。光谱分析从原理上得到长期研究，理论上已经趋近于完善，光谱分析已成为现代分析化学手段最多、应用最广泛、功能最强大的分析方法之一。光谱分析方法在定性、定量、结构分析方面有着优越的表现，并已应用于土壤信息检测、生命科学、医学、食品、化工、医药、环境、商检、空间探索等领域。然而，当前针对光谱数据处理分析的技术多偏重于表面，而针对光谱数据的深度分离、聚合的研发却相对较少。

为研发光谱数据分离-聚合技术，为遥感技术在县域遥感信息检测及各行业的应用提供基础技术支撑，本发明突破常规思维惯性，以光谱数据分离-聚合方法为切入点，借助高光谱技术研发一种光谱信息分离-聚合方法，为遥感技术在县域遥感信息、国民经济各领域的应用提供一种新的基础技术支撑。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光谱信息分离聚合方法，能够实现光谱数据内可用信息的聚合、分离，从而有效提升光谱信息对检测指标的敏感性。

本发明采用的检测原理如下：利用光谱处理技术处光谱数据可从光谱数据内提取可用光谱信息，且每种处理方法均能获取原光谱内含的不同信息，基于特定处理方法提取的光谱信息均可视为原光谱在某一维度的表达。当利用不同方法分别提取原光谱内的丰富信息，可获取多个维度的光谱信息；若不同维度的光谱信息间的相关性较弱，则不同维度的光谱信息间存在较强的互补性，因而耦合相关性较弱的不同维度的光谱信息对于提升光谱信息对地物参量的敏感性具有重大意义，且可为光谱技术的应用推广提供基础技术支撑。

为达到上述目的所采取的技术方案是：

一种光谱信息分离聚合方法，包括如下步骤：

a1.利用光谱去噪方法对光谱数据进行平滑去噪处理，提升光谱数据的信噪比，削弱噪声信息对光谱信息的分离-聚合产生干扰；

b2.对步骤a1处理后的光谱数据，采用光谱数据处理方法对光谱数据进行处理，并获取至少有2个维度的光谱信息，并将各光谱信息记为SI_n；

c3.针对步骤b2中处理得到的多个维度的光谱信息，利用相关性分析算法定量分析不同维度的光谱信息间的相关性，并依据各维度间的相关性计算光谱信息耦合系数；

d4.基于步骤c3中各维度的光谱信息耦合系数，利用耦合技术对步骤b2中提取的不同维度的光谱信息进行耦合，获取最终光谱信息；

e5.利用相关性分析算法计算步骤d4中耦合后的光谱信息与地物参量间的相关性，并对耦合效果进行评价。

进一步，所述步骤a1中光谱去噪方法为采用低通滤波器对光谱数据进行平滑处理，所述低通滤波器的系数为：

SM＝[0.0800,0.2147,0.5400,0.8653,1.0000,0.8653,0.5400,0.2147,0.0800]。