CN103900965B - 一种用于方解石信息提取的高光谱影像处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于方解石信息提取的高光谱影像处理方法，保留方解石的光谱特征明显的波段，提取波段在1760nm,1775nm,1940nm,2000nm,2030nm,2105nm,2150nm,2165nm,2180nm,2195nm，2330nm,2345nm,2390nm的影像，进行一系列判断和计算，计算出影像范围内不同区域方解石的丰度值。这种方法可以去除其他特征不明显的波段，从而在信息提取的过程突出方解石的光谱特征，降低其他地物或噪声的影响，减少了处理的数据量，并可以用IDL程序达到用较少的人工操作实现方解石信息提取的目的，提高了方解石信息提取的精度和速度。

Description

一种用于方解石信息提取的高光谱影像处理方法
技术领域
本发明涉及一种用于方解石信息提取的高光谱影像处理方法，特别是涉及一种减少其他地物或噪声的影响、人工操作步骤和处理数据量的用于方解石信息提取的高光谱影像处理方法。
背景技术
当前的高光谱遥感影像的方解石信息提取方法主要是光谱全波段匹配或是部分连续波段的光谱匹配，具体算法有光谱角、混合解调滤波等，由于地表的物质组成很少是由单一矿物组成的，这些方法在方解石信息提取的过程易受其他地物波谱或噪声的影响，提取信息精度相对较低。其次现有的光谱提取方法人工操作步骤多，增加了人为判断误差。第三是高光谱数据波段多，数据量大，现有的方法处理时间长，降低了数据处理的速度和应用规模。因此，如何在方解石信息提取的过程中减少其他地物或噪声的影响、人工操作步骤和处理数据量，成为当前高光谱遥感影像处理的前沿之一。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种减少其他地物或噪声的影响、人工操作步骤和处理数据量的用于方解石信息提取的高光谱影像处理方法。
为解决上述技术问题，本发明一种用于方解石信息提取的高光谱影像处理方法，包括以下步骤：
第一步，获取高光谱影像；对高光谱影像的进行预处理，进行大气校正，获取地面反射率的影像数据；
第二步，对地面反射率的影像数据进行重采样，提取波段在1760nm,1775nm,1940nm,2000nm,2030nm,2105nm,2150nm,2165nm,2180nm,2195nm，2330nm,2345nm,2390nm的影像；
第三步，当1760nm波段影像的像元值小于1775nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件一；获得1775nm波段影像减去1760nm波段影像的结果影像H1；
第四步，当1940nm波段影像的像元值大于2000nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件二；获得1940nm波段影像减去2000nm波段影像的结果影像H2；
第五步，当2000nm波段影像的像元值小于2030nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件三；获得2030nm波段影像减去2000nm波段影像的结果影像H3；
第六步，当2105nm波段影像的像元值大于2150nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件四；获得2105nm波段影像减去2150nm波段影像的结果影像H4；
第七步，当2165nm波段影像的像元值小于2180nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件五；获得2180nm波段影像减去2165nm波段影像的结果影像H5；
第八步，当2195nm波段影像的像元值大于2330nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件六；获得2195nm波段影像减去2330nm波段影像的结果影像H6；
第九步，当2345nm波段影像的像元值小于2390nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件七；获得2390nm波段影像减去2345nm波段影像的结果影像H7；
第十步，选择同时满足条件一至条件七的像元，获得上述像元范围内的H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7相加的和H。
本发明可以减少处理的数据量，SASI的波段数量为101个波段，本方法只用了13个波段，数据量减少了87%，并且由于是计算机自动一步提取，减少了主成分变换、端元波谱的选择等操作步骤，运算速度可以提高了8倍以上。由于去除了大部分对信息提取关系不大的波段，减少其他物质或噪声对其光谱的干扰，提高了信息提取的精度。对高光谱影像数据中方解石信息的快速提取具有较好的作用和意义。
具体实施方式
本发明通过对高光谱影像重采样，提取特定波段，进行一系列判断和计算，计算出影像范围内的不同区域方解石的丰度值。
具体包括以下步骤：
第一步，获取高光谱影像；对高光谱影像的进行预处理，进行大气校正，获取地面反射率的影像数据；
第二步，对地面反射率的影像数据进行重采样，提取波段在1760nm,1775nm,1940nm,2000nm,2030nm,2105nm,2150nm,2165nm,2180nm,2195nm，2330nm,2345nm,2390nm的影像；
第三步，当1760nm波段影像的像元值小于1775nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件一；获得1775nm波段影像减去1760nm波段影像的结果影像H1；
第四步，当1940nm波段影像的像元值大于2000nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件二；获得1940nm波段影像减去2000nm波段影像的结果影像H2；
第五步，当2000nm波段影像的像元值小于2030nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件三；获得2030nm波段影像减去2000nm波段影像的结果影像H3；
第六步，当2105nm波段影像的像元值大于2150nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件四；获得2105nm波段影像减去2150nm波段影像的结果影像H4；
第七步，当2165nm波段影像的像元值小于2180nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件五；获得2180nm波段影像减去2165nm波段影像的结果影像H5；
第八步，当2195nm波段影像的像元值大于2330nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件六；获得2195nm波段影像减去2330nm波段影像的结果影像H6；
第九步，当2345nm波段影像的像元值小于2390nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件七；获得2390nm波段影像减去2345nm波段影像的结果影像H7；
第十步，选择同时满足条件一至条件七的像元，获得上述像元范围内的H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7相加的和H。
H的值代表像元方解石的丰度值，H值越大，代表像元内方解石的丰度值越高，即含量越高。

Claims (1)

1.一种用于方解石信息提取的高光谱影像处理方法，包括以下步骤：
第一步，获取高光谱影像；对高光谱影像的进行预处理，进行大气校正，获取地面反射率的影像数据；
第二步，对地面反射率的影像数据进行重采样，提取波段在1760nm，1775nm，1940nm，2000nm，2030nm，2105nm，2150nm，2165nm，2180nm，2195nm，2330nm，2345nm，2390nm的影像；
第三步，当1760nm波段影像的像元值小于1775nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件一；获得1775nm波段影像减去1760nm波段影像的结果影像H1；
第四步，当1940nm波段影像的像元值大于2000nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件二；获得1940nm波段影像减去2000nm波段影像的结果影像H2；
第五步，当2000nm波段影像的像元值小于2030nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件三；获得2030nm波段影像减去2000nm波段影像的结果影像H3；
第六步，当2105nm波段影像的像元值大于2150nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件四；获得2105nm波段影像减去2150nm波段影像的结果影像H4；
第七步，当2165nm波段影像的像元值小于2180nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件五；获得2180nm波段影像减去2165nm波段影像的结果影像H5；
第八步，当2195nm波段影像的像元值大于2330nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件六；获得2195nm波段影像减去2330nm波段影像的结果影像H6；
第九步，当2345nm波段影像的像元值小于2390nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件七；获得2390nm波段影像减去2345nm波段影像的结果影像H7；
第十步，选择同时满足条件一至条件七的像元，获得上述像元范围内的H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7相加的和H；
H的值代表像元方解石的丰度值，H值越大，代表像元内方解石的丰度值越高，即含量越高。
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