基于低秩重建与TV正则的高光谱稀疏解混
2021-01-30徐盈盈黎建华
台州学院学报 2020年6期
徐盈盈,黎建华
(台州学院 电子与信息工程学院,浙江 临海 317000)
0 引言
高光谱影像(hyperspectral imagery)是由卫星等遥感设备上搭载的成像光谱仪获取的三维数据,其中二维图像描述了地表空间特征,而光谱波段揭示了图像每一像元的光谱曲线,这些光谱涵盖了紫外、可见光、近红外和中红外等波段[1]。高光谱影像具有很高的光谱分辨率(通常波段宽度<10 nm),其丰富的光谱信息可充分反映不同地物的特征,在作物估产、矿物勘探、环境监测、地形分类和军事侦察等领域有着广泛的应用[2]。由于成像传感器通常空间分辨率较低,数据采集过程受大气、光照等干扰,且地物之间存在自然混合等因素,高光谱影像中普遍存在混合像元(mixed pixel),即一个成像单元的光谱是多种物质光谱的混叠信号。混合像元分解,亦称解混(unmixing),其目的是从混合光谱信号中分离纯净端元(endmember)光谱并估计各端元所占丰度(abundance)比例[3]。混合像元分解可以使高光谱影像的应用从像元级提升至亚像元级[4],对提高遥感应用的精准度、推动定量遥感技术的深入发展具有重要的科学意义。
基于先验光谱库的半监督线性解混方法是近年来的研究热点,利用事先获取的过完备端元光谱库,解混过程等价于从光谱库中挑选端元并求其丰度[5]。由于光谱库所含光谱数目通常远大于待解混的端元个数,该解混方法一般建模为稀疏诱导约束的回归模型,并采用稀疏回归算法进行求解,因此通常称此类方法为稀疏解混。……
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