CN105787914A - 一种用于明矾石信息提取的高光谱影像处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于明矾石信息提取的高光谱影像处理方法，保留明矾石的光谱特征明显的波段，提取波段1415nm，1430nm，1490nm，1520nm，1715nm，1760nm，1775nm，1805nm，1820nm，1940nm，2120nm，2165nm，2180nm，2195nm，2210nm，2255nm，2285nm，2315nm，2360nm，2405nm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明矾石的丰度值。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明矾石的光谱特征，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最终结果信息提取的目的，提高了明矾石信息提取的精度和速度。

Description

一种用于明矾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明矾石信息提取的高光谱影像处理方法，特别是涉及一种降低其他地物或噪声的影响，减少了处理的数据量的用于明矾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明矾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，如何在明矾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降低其他地物或噪声的影响，减少了处理的数据量的用于明矾石信息提取的高光谱影像处理方法。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明矾石的丰度值。

为解决上述技术问题，本发明一种用于明矾石信息提取的高光谱影像处理方法，依次包括：

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1415nm，1430nm，1490nm，1520nm，1715nm，1760nm，1775nm，1805nm，1820nm，1940nm，2120nm，2165nm，2180nm，2195nm，2210nm，2255nm，2285nm，2315nm，2360nm，2405nm的影像；

第三步，当1415nm波段影像的像元值大于1430nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件一；获得1415nm波段影像减去1430nm波段影像的结果影像H1；

第四步，当1490nm波段影像的像元值小于1520nm波段影像相对应的像元值，该像元满足条件二；获得1520nm波段影像减去1490nm波段影像的结果影像H2；

第五步，当1715nm波段影像的像元值大于1760nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件三；获得1715nm波段影像减去1760nm波段影像的结果影像H3；

第六步，当1775nm波段影像的像元值小于1805nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件四；获得1805nm波段影像减去1775nm波段影像的结果影像H4；

第七步，当1820nm波段影像的像元值大于1940nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件五；获得1820nm波段影像减去1940nm波段影像的结果影像H5；

第八步，当2120nm波段影像的像元值大于2165nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件六；获得2120nm波段影像减去2165nm波段影像的结果影像H6；

第九步，当2180nm波段影像的像元值小于2195nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件七；获得2195nm波段影像减去2180nm波段影像的结果影像H7；

第十步，当2210nm波段影像的像元值小于2255nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件八；获得2255nm波段影像减去2210nm波段影像的结果影像H8；

第十一步，当2285nm波段影像的像元值大于2315nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件九；获得2285nm波段影像减去2315nm波段影像的结果影像H9；

第十二步，当2360nm波段影像的像元值大于2405nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件十；获得2360nm波段影像减去2405nm波段影像的结果影像H10；

第十三步，选择同时满足条件一至条件十的像元，获得上述像元范围内的H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9、H10相加的和H。

本发明本方法只用了11个波段，相对于高光谱影像SASI全波段101个波段，需要处理的数据量减少了89％，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9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明矾石信息的快速提取具有较好的作用和意义。

具体实施方式

本发明依次包括：

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1415nm，1430nm，1490nm，1520nm，1715nm，1760nm，1775nm，1805nm，1820nm，1940nm，2120nm，2165nm，2180nm，2195nm，2210nm，2255nm，2285nm，2315nm，2360nm，2405nm的影像；

第三步，当1415nm波段影像的像元值大于1430nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件一；获得1415nm波段影像减去1430nm波段影像的结果影像H1；

第四步，当1490nm波段影像的像元值小于1520nm波段影像相对应的像元值，该像元满足条件二；获得1520nm波段影像减去1490nm波段影像的结果影像H2；

第五步，当1715nm波段影像的像元值大于1760nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件三；获得1715nm波段影像减去1760nm波段影像的结果影像H3；

第六步，当1775nm波段影像的像元值小于1805nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件四；获得1805nm波段影像减去1775nm波段影像的结果影像H4；

第七步，当1820nm波段影像的像元值大于1940nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件五；获得1820nm波段影像减去1940nm波段影像的结果影像H5；

第八步，当2120nm波段影像的像元值大于2165nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件六；获得2120nm波段影像减去2165nm波段影像的结果影像H6；

第九步，当2180nm波段影像的像元值小于2195nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件七；获得2195nm波段影像减去2180nm波段影像的结果影像H7；

第十步，当2210nm波段影像的像元值小于2255nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件八；获得2255nm波段影像减去2210nm波段影像的结果影像H8；

第十一步，当2285nm波段影像的像元值大于2315nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件九；获得2285nm波段影像减去2315nm波段影像的结果影像H9；

第十二步，当2360nm波段影像的像元值大于2405nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件十；获得2360nm波段影像减去2405nm波段影像的结果影像H10；

第十三步，选择同时满足条件一至条件十的像元，获得上述像元范围内的H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9、H10相加的和H。

H的值代表像元内为明矾石的丰度值，H值越大，代表像元内明矾石的丰度越大，即含量越高。

Claims (1)

1.一种用于明矾石信息提取的高光谱影像处理方法，依次包括：

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1415nm，1430nm，1490nm，1520nm，1715nm，1760nm，1775nm，1805nm，1820nm，1940nm，2120nm，2165nm，2180nm，2195nm，2210nm，2255nm，2285nm，2315nm，2360nm，2405nm的影像；

第三步，当1415nm波段影像的像元值大于1430nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件一；获得1415nm波段影像减去1430nm波段影像的结果影像H1；

第四步，当1490nm波段影像的像元值小于1520nm波段影像相对应的像元值，该像元满足条件二；获得1520nm波段影像减去1490nm波段影像的结果影像H2；

第五步，当1715nm波段影像的像元值大于1760nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件三；获得1715nm波段影像减去1760nm波段影像的结果影像H3；

第六步，当1775nm波段影像的像元值小于1805nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件四；获得1805nm波段影像减去1775nm波段影像的结果影像H4；

第七步，当1820nm波段影像的像元值大于1940nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件五；获得1820nm波段影像减去1940nm波段影像的结果影像H5；

第八步，当2120nm波段影像的像元值大于2165nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件六；获得2120nm波段影像减去2165nm波段影像的结果影像H6；

第九步，当2180nm波段影像的像元值小于2195nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件七；获得2195nm波段影像减去2180nm波段影像的结果影像H7；

第十步，当2210nm波段影像的像元值小于2255nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件八；获得2255nm波段影像减去2210nm波段影像的结果影像H8；

第十一步，当2285nm波段影像的像元值大于2315nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件九；获得2285nm波段影像减去2315nm波段影像的结果影像H9；

第十二步，当2360nm波段影像的像元值大于2405nm波段影像相对应的像元值，判断该像元满足条件十；获得2360nm波段影像减去2405nm波段影像的结果影像H10；

第十三步，选择同时满足条件一至条件十的像元，获得上述像元范围内的H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9、H10相加的和H。