[发明专利]一种全谱段高光谱图像模拟方法及装置

说明书

本发明提供了一种全谱段高光谱图像模拟方法及装置，该方法针对数据源图像数据生成图像光谱数据，并基于全谱段光谱库进行光谱匹配、初始端元光谱数据计算与修正，考虑到图像中地物组分不变性，结合修正后的地物全谱段光谱数据，通过混合计算得到数据源图像数据的全谱段高光谱图像数据。这就实现了对光学全谱段的遥感数据进行模拟，可直接应用于各波段。

技术领域

本发明涉及图像模拟技术领域，更具体地说，涉及一种全谱段高光谱图像模拟方法及装置。

背景技术

高光谱图像技术是光谱分析技术与图像处理技术在技术层面上的融合，基于这两种技术的优势，高光谱图像技术不仅能检测研究对象的色彩、外形、纹理等外部特征，也能检测研究对象的内部成分，因此在军事、地质勘测以及农业检测等领域得到了广泛的应用。

随着遥感科学的不断发展，高光谱图像在成像质量上有了很大提高，但是由于受到成像仪物理缺陷、大气污染、传输损失以及校准误差等方面的限制，无法获得足够数据和精度的高光谱图像。为此，图像模拟技术逐渐受到人们的关注。

现有的图像模拟方法主要模拟多光谱遥感数据，并且有限的高光谱图像方法也主要针对可见光-短波红外波段或者热红外波段，并不能同时对由可见光-短波红外、中红外以及热红外所构成的全谱段进行图像模拟。

发明内容

有鉴于此，本发明提供全谱段高光谱图像模拟方法及装置，以解决现有的图像模拟方法并不能同时对由可见光-短波红外、中红外以及热红外所构成的全谱段进行图像模拟的问题。技术方案如下：

一种全谱段高光谱图像模拟方法，包括：

根据数据源图像数据生成图像光谱数据；

从全谱段光谱库中选取与所述数据源图像数据的波长设置信息对应的全谱段光谱数据，并计算所述全谱段光谱数据的等效光谱数据；

对所述图像光谱数据和所述等效光谱数据进行光谱匹配，得到地物全谱段光谱数据以及初始端元光谱数据；

依据所述图像光谱数据、所述初始端元光谱数据、所述地物全谱段光谱数据和所述数据源图像数据进行修正计算，得到修正后的所述地物全谱段光谱数据以及最终地物端元光谱数据；

根据修正后的所述地物全谱段光谱数据以及所述最终地物端元光谱数据，计算所述数据源图像数据的全谱段高光谱图像数据。

优选的，所述根据数据源图像数据生成图像光谱数据，包括：

检测数据源图像数据中包含的全部单一地物区域，并按照地物类型为各个所述单一地物区域分配地物类型标签；

针对各个所述地物类型标签，计算对应的至少一个所述单一地物区域的像元平均值；

生成包含有各个所述地物类型标签以及该地物类型标签对应的像元平均值的图像光谱数据。

优选的，所述对所述图像光谱数据和所述等效光谱数据进行光谱匹配，得到地物全谱段光谱数据以及初始端元光谱数据，包括：

对所述图像光谱数据和所述等效光谱数据进行匹配计算，得到匹配矩阵；

选取所述匹配矩阵中每一行的数值最小的匹配因子；

根据所述数值最小的匹配因子从所述全谱段光谱库中获取地物全谱段光谱数据，并且，根据所述数值最小的匹配因子以及所述等效光谱数据确定初始端元光谱数据。

优选的，所述依据所述图像光谱数据、所述初始端元光谱数据、所述地物全谱段光谱数据和所述数据源图像数据进行修正计算，得到修正后的所述地物全谱段光谱数据以及最终地物端元光谱数据，包括：

计算所述图像光谱数据和所述初始端元光谱数据的光谱曲线比值；