一種用于綠簾石信息提取的高光譜影像處理方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于信息提取方法，具體涉及一種用于綠簾石信息提取的高光譜影像處理方法。它包括，步驟一：波段采樣，步驟二：判斷，步驟三：計算，用步驟二的判斷結(jié)果進(jìn)行計算，得到豐度。本發(fā)明的效果是：本發(fā)明在對高光譜影像重采樣，提取特定波段，進(jìn)行一系列判斷和計算，可以準(zhǔn)確的計算出影像范圍內(nèi)的不同區(qū)域高嶺土的豐度值。
【專利說明】一種用于綠簾石信息提取的高光譜影像處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于信息提取方法，具體涉及一種用于綠簾石信息提取的高光譜影像處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通過對圖像信息處理來提取圖像區(qū)域內(nèi)不同類型礦物的豐度，是目前勘探領(lǐng)域常用的方法。這種方法不需要工作人員直接到野外勘探、采樣，可以提取不同類型礦物的豐度。當(dāng)前的高光譜遙感影像的綠簾石信息提取方法主要是光譜全波段匹配或是部分連續(xù)波段的光譜匹配，具體方法有光譜角、混合解調(diào)濾波、沙漏提取方法等，由于地表的物質(zhì)組成很少是由單一礦物組成的，這些方法在信息提取的過程易受其他地物波譜或噪聲的影響，提取信息精度相對較低。其次現(xiàn)有的光譜提取方法人工操作步驟多，增加了人為判斷誤差。第三是高光譜數(shù)據(jù)波段多，數(shù)據(jù)量大，現(xiàn)有的方法處理時間長，降低了數(shù)據(jù)處理的速度和應(yīng)用規(guī)模。因此，如何在綠簾石信息提取的過程中減少其他地物或噪聲的影響、人工操作步驟和處理數(shù)據(jù)量，成為當(dāng)前高光譜遙感影像處理的前沿之一。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種用于綠簾石信息提取的高光譜影像處理方法。
[0004]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:一種用于綠簾石信息提取的高光譜影像處理方法，包括，
[0005]步驟一:波段采樣
[0006]對已有的地面反射率的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，提取波段在1085nm、1190nm、2225nm、2255nm、2270nm、2285nm、2330nm、2345nm、2375nm 的影像，并依次記錄為 bl?b9，每次采樣得到的都是一幅灰度圖，圖中每一個像元的值都是其灰度值，
[0007]步驟二:判斷
[0008]按進(jìn)行下面一系列判斷，并記錄結(jié)果
[0009]al=(bl 小于 b2);
[0010]a2= (b3 大于 b4);
[0011]a3= (b4 小于 b5);
[0012]a4= (b6 大于 b7);
[0013]a5= (b8 小于 b9)；
[0014]上述判斷是針對每次判斷圖像的相應(yīng)像元進(jìn)行判斷的，當(dāng)判斷結(jié)果為“是”時，記錄判斷結(jié)果為1，否則記錄結(jié)果為0，
[0015]步驟三:計算
[0016]用下述公式進(jìn)行計算blO
[0017]bl0=b2+b3+b5+b6+b9-bl-2*b4-b7_b8
[0018]所述的*表示相乘，[0019]用下面公式計算a0，
[0020]a0=al*a2*a3*a4*a5*bl0
[0021]上述所有計算均為相應(yīng)像元計算，即使用不同圖像的相應(yīng)像元計算。
[0022]本發(fā)明的效果是:本發(fā)明在對高光譜影像重采樣，提取特定波段，進(jìn)行一系列判斷和計算，可以準(zhǔn)確的計算出影像范圍內(nèi)的不同區(qū)域綠簾石的豐度值。保留綠簾石的光譜特征明顯的波段，去除其他特征不明顯的波段，從而在信息提取的過程突出綠簾石的光譜特征，降低其他地物或噪聲的影響，減少了處理的數(shù)據(jù)量，并可以用IDL程序達(dá)到用較少的人工操作實現(xiàn)最終結(jié)果信息提取的目的，提高了綠簾石信息提取的精度和速度。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。一種用于綠簾石信息提取的高光譜影像處理方法,包括，
[0024]步驟一:波段采樣
[0025]對已有的地面反射率的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，提取波段在1085nm、1190nm、2225nm、2255nm、2270nm、2285nm、2330nm、2345nm、2375nm 的影像，并依次記錄為 bl?b9，即 bl 為波段1085nm的采樣數(shù)據(jù)，b2為波段1190nm的采樣數(shù)據(jù)，以此類推。每次采樣得到的都是一幅灰度圖，圖中每一個像元的值都是其灰度值，即bl為一幅灰度圖，bl圖像的(1、1)點的值為灰度值，其余點依此類推，其余采樣圖也依次類推。
[0026]步驟二:判斷
[0027]按進(jìn)行下面一系列判斷，并記錄結(jié)果
[0028]al=(bl 小于 b2);
[0029]a2=(b3大于b4);
[0030]a3= (b4 小于 b5)；
[0031]a4= (b6 大于 b7);
[0032]a5= (b8 小于 b9)；
[0033]上述判斷是針對每次判斷圖像的相應(yīng)像元進(jìn)行判斷的，以al= (bl小于b2)為例，取bl圖像的某像元(例如(1、1)點)的灰度值，與b2圖像的相應(yīng)像元(當(dāng)bl圖像取(1、1)點，則b2圖像也必須取(1、1)點)的灰度值，然后根據(jù)判斷規(guī)則“bl小于b2”判斷，當(dāng)判斷結(jié)果為“是”時，記錄判斷結(jié)果為1，否則記錄結(jié)果為O。因此當(dāng)al= (bl小于b2)判斷完畢時，得到的al是與bl矩陣相同大小的矩陣，其中每個點的值是根據(jù)判斷規(guī)則得到的判斷結(jié)果(即每個點的值是O或I)。
[0034]其它判斷也按照類似的規(guī)則進(jìn)行。本步驟結(jié)束后得到al、5，共5個矩陣。
[0035]步驟三:計算
[0036]用下述公式進(jìn)行計算blO
[0037]bl0=b2+b3+b5+b6+b9-bl-2*b4-b7_b8
[0038]所述的*表示相乘。
[0039]用下面公式計算a0
[0040]a0=al*a2*a3*a4*a5*bl0
[0041]上述所有計算均為相應(yīng)像元計算，即使用不同圖像的相應(yīng)像元計算。以bl0=b2+b3+b5+b6+b9-bl-2*b4-b7-b8 公式為例，當(dāng)計算點(x，y)時，取 b2、b3、b5、b6、b9、bl、b4、b7、b8的點(x, y)的灰度值參與計算，得到的結(jié)果是blO的點(x, y)的值。又例如a0=al*a2*a3*a4*a5*bl0,當(dāng)計算點(x，y)時,取 al、a2、a3、a4、a5、blO 的點(x, y)的值參與計算，得到的結(jié)果是aO的點(X, y)的值。
[0042]計算得到的aO就是綠簾石信息的豐度圖，即圖像中某區(qū)域的數(shù)值越大表示該區(qū)域綠簾石的豐度越高。
[0043]專利意義:本專利可以減少處理的數(shù)據(jù)量，SASI的波段數(shù)量為101個波段，本方法只用于9個波段，數(shù)據(jù)量減少了 91%，并且由于是計算機自動一步提取，減少了主成分變換、端元波譜的選擇等操作步驟，運算速度可以提高了 11倍以上。由于去除了大部分對信息提取關(guān)系不大的波段，減少其他物質(zhì)或噪聲對其光譜的干擾，提高了信息提取的精度。對高光譜影像數(shù)據(jù)中高嶺土信息的快速提取具有較好的作用和意義。
[0044]步驟一各個波段采樣的波譜位置是根據(jù)SASI傳感器的各個波段位置進(jìn)行設(shè)定的，其他不同傳感器各個波段選擇應(yīng)根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整，基本上處于以上(SASI)第個波段位置±5nm的范圍內(nèi)即可。
【權(quán)利要求】
1.一種用于綠簾石信息提取的高光譜影像處理方法，包括， 步驟一:波段采樣 對已有的地面反射率的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，提取波段在1085nm、1190nm、2225nm、2255nm、2270nm、2285nm、2330nm、2345nm、2375nm 的影像，并依次記錄為 bl~b9，每次采樣得到的都是一幅灰度圖，圖中每一個像元的值都是其灰度值， 步驟二:判斷 按進(jìn)行下面一系列判斷，并記錄結(jié)果 al= (bl 小于 b2)； a2= (b3 大于 b4)； a3= (b4 小于 b5)； a4= (b6 大于 b7)； a5= (b8 小于 b9)； 上述判斷是針對每次判斷圖像的相應(yīng)像元進(jìn)行判斷的，當(dāng)判斷結(jié)果為“是”時，記錄判斷結(jié)果為1，否則記錄結(jié)果為O， 步驟三:計算 用下述公式進(jìn)行計算bio bl0=b2+b3+b5+b6+b9-bl-2*b4-b7_b8 所述的*表示相乘， 用下面公式計算aO， a0=al*a2*a3*a4*a5*bl0 上述所有計算均為相應(yīng)像元計算，即使用不同圖像的相應(yīng)像元計算。
【文檔編號】G01N21/25GK103900966SQ201210579987
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月27日
【發(fā)明者】楊燕杰, 趙英俊 申請人:核工業(yè)北京地質(zhì)研究院