融合微分重排与匹配的高光谱快速目标检测
2019-09-13王含宇杨名宇孟令通王檬檬
王含宇,杨名宇,王 浩,孟令通,王檬檬
(1.中国科学院 航空光学成像与测量重点实验室,吉林 长春130033;
2.中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春130033)
1 引 言
高光谱技术具有图谱合一特性,可探测物体形貌特征及空间分布,还可获取辐射度及光谱信息,借助高光谱提供的精细反射率光谱信息及代表物体真实性的“指纹光谱”,可在自然背景中完成对目标的准确检测,在军事目标侦察探测、伪装隐身及民用环境监测、资源管理等领域都有着广泛的应用[1]。如何高效快速发现背景环境(如植被、沙漠、海洋、雪原)中的目标,是当前高光谱目标检测的一大热点与难点[2-3]。
目前,常见的高光谱目标检测算法有基于子空间投影的RX算法[4]和正交子空间投影算法(Orthogonal Subspace Projection,OSP)[5],基于概率统计模型的约束能量最小化算法(Constrained Energy Minimization,CEM)[6-7]和自适应余弦估计探测器(adaptive coherence/cosine estimator,ACE)[7],以及基于原始光谱特征的光谱角匹配(Spectral Angle Mapper,SAM)[8-9]。由于高光谱图像具有精细的反射率光谱信息,导致相邻谱段相似性强,冗余性较高[10-11],在处理较大尺寸高光谱图像时,上述算法无法满足实时性需求,常通过降维的方法从原始数据中选择相关性小、有代表性的波段子集[9]。光谱微分法通过对反射率曲线进行相应的数学变换,实现将某些波段上的特征适当放大,同时消除一些噪声因素的影响,利用变换后特点更加明显的波段进行信息提取[12]。目前,光谱微分技术多用于已知目标光谱的高光谱目标检测中[12-15],对于多类目标场景适应性较差。……
