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混合光谱曲线的Fast ICA盲源解混及影响因子研究
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作者 戴佳乐 汪金花 +2 位作者 李孟倩 韩秀丽 缪若梵 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1312-1320,共9页
混合物高光谱分析是矿物无损检测的关键技术。文中将混合物350~2500 nm区间光谱反射率变化看作时域变化的一维序列信号,将混合物光谱分离转变为时域信号的盲源分离问题。为了分析混合光谱解混速度和准确度的影响因子,采用Fast ICA数学... 混合物高光谱分析是矿物无损检测的关键技术。文中将混合物350~2500 nm区间光谱反射率变化看作时域变化的一维序列信号,将混合物光谱分离转变为时域信号的盲源分离问题。为了分析混合光谱解混速度和准确度的影响因子,采用Fast ICA数学模型对混合物实测高光谱反射曲线进行了盲源解混试验,从解混过程的白化方式、初始权阵,源光谱高斯性3个方面分析了光谱解混的结果,为混合物光谱检测的后期分析提供了研究基础。选取化学纯氧化铜和氧化亚铜混合物、碱式碳酸铜和氢氧化铜混合物为试验对象,采用解混性能指数PI、光谱均方根误差和光谱角距离作为评价指标,开展了源光谱高斯性与g函数、ZCA和PCA白化方式、及单位权、随机权、指定权3种初始权对解混光谱结果影响的对比实验。实验结果表明:Fast ICA算法在未知混合矿物高光谱先验信息的基础上,能够有效分离出混合物组分源光谱,样本分离精度PI值均小于0.18,光谱盲源解混的效果显著。解混后光谱曲线与源光谱曲线在特征趋势上保持一致,具有相同的吸收位置和特征峰,但是存在一定尺度的差异。另外,源光谱的高斯性与解混g函数的选取会直接影响解混结果,亚高斯区间曲线分离精度优于超高斯部分。依据高斯性进行分段解混结果的吸收特征会更加突出,与源光谱反射率数值差异也随之增大;光谱预处理的白化方式会对解混结果精度产生微小影响,经过ZCA白化后解混结果的分离精度、光谱的准确度均略高于PCA白化;在Fast ICA模型3种初始权解混结果对比发现,以初次迭代结果计算的指定权进行迭代解混时,其分离精度、解混准确度及解混时间均为最佳,解混过程更易收敛。结果表明,根据全波段高斯性来选取g函数解混效果最优,分离指数PI小于0.14,光谱角距离在0.1左右,ZCA白化比PCA白化对解混光谱的影响更小,ZCA白化后的两组混合物解混的分离指数在0.1左右,而PCA白化的分离指数PI均高于0.13,当指定权作初始权时有助于提高牛顿迭代中收敛速度,使解混光谱更接近组分已知光谱,指定权的解混时间低于0.2 s,其他两种定权方式均在0.3 s以上。 展开更多
关键词 混合光谱解混 Fast ICA盲源解混 高斯性 白化 初始权
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二维相关光谱和导数光谱色谱图法识别及解混高效液相色谱二极管阵列色谱峰
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作者 芦丽 向健华 +2 位作者 方方 宫旭 孙晶 《化学分析计量》 CAS 2024年第10期86-93,共8页
基于高效液相色谱-二极管阵列检测器(HPLC-DAD)获得的色谱-光谱数据,建立了一种二元完全重叠液相色谱峰的快速解析定量方法:将HPLC-DAD采集的时间t、波长λ、吸光度S的三维光谱色谱数据,光谱经过背景补偿加Savitzky-Golay平滑预处理,得... 基于高效液相色谱-二极管阵列检测器(HPLC-DAD)获得的色谱-光谱数据,建立了一种二元完全重叠液相色谱峰的快速解析定量方法:将HPLC-DAD采集的时间t、波长λ、吸光度S的三维光谱色谱数据,光谱经过背景补偿加Savitzky-Golay平滑预处理,得到光谱波长方向的吸光度强度处理值随时间变化的光谱图,与对照品光谱计算光谱相似度,实现重叠峰的快速智能化识别;利用导数光谱色谱图法对预处理的色谱-光谱矩阵进行解析,获得原点波长,再利用二维相关光谱技术提取特征光谱后,得到基于特征光谱的原点波长的色谱流出曲线,进而得到分离后的色谱峰,实现重叠色谱峰的定量测定。该方法充分利用HPLC-DAD获得的三维色谱-光谱数据信息,能够将二元完全重叠色谱峰有效解析分离和定量测定,明显提高解析结果的准确度,并利用色谱工作站实现了数据采集、解析识别、定量分析一体化智能分析,方法简单高效。 展开更多
关键词 二维相关谱技术 导数光谱色谱图法 高效液相色谱-二极管阵列检测器 化妆品 重叠峰 识别 解混
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混合矿物高光谱曲线的NMF盲源解混算法研究 被引量:1
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作者 汪金花 戴佳乐 +2 位作者 李孟倩 刘巍 缪若梵 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2458-2466,共9页
高光谱检测是物质定性识别的重要手段,光谱解混是高光谱分析识别的关键。针对化合物或矿物混合光谱分析不准确的问题,采用非负矩阵分解(NMF)盲源解混方法,建立了一种基于加权NMF高光谱反射曲线的盲源解混分离方法,用于矿物混合后高光谱... 高光谱检测是物质定性识别的重要手段,光谱解混是高光谱分析识别的关键。针对化合物或矿物混合光谱分析不准确的问题,采用非负矩阵分解(NMF)盲源解混方法,建立了一种基于加权NMF高光谱反射曲线的盲源解混分离方法,用于矿物混合后高光谱的分解与识别。假设混合光谱模型是多种组分光谱按比例组合的线性方程,该算法以混合光谱与组分光谱基向量光谱角余弦值为初始权,采用最小欧氏距离和重加权稀疏约束来建立组合条件从而促进解混矩阵的稀疏性,开展方程的NMF约束迭代计算,最终分解出矿物混合光谱的源光谱基向量和丰度矩阵。选取化学纯的氧化铜和氧化亚铜、碱式碳酸铜和氢氧化铜、孔雀石和蓝铜矿三类混合物的高光谱曲线为试验对象,经过均值化和白化等数据预处理后,进行基于加权NMF高光谱反射曲线的盲源解混试验,并以解混性能指数、光谱均方根误差和光谱角距离为评价指标分析算法的解混效果。结果表明,NMF解混方法的盲源解混效果十分明显,在未知混合光谱先验条件基础上,可以准确分离出源光谱特征,样本分离精度均小于0.15。解混后光谱与源光谱的曲线整体变化趋势相同,保持了源光谱相似的吸收位置和吸收峰,但是对应吸收位置存在微小偏移,解混后光谱与源光谱在反射率数值上存在明显的差异。对混合光谱数据加入5%~15%的高斯噪声后,再进行基于加权NMF解混处理。发现混合光谱解混分离的精度随着噪声增大只有微小减小,解混后光谱角距离以及均方根误差并未发生明显的变化,说明NMF解混算法具有较好抗噪性能,对实测非纯物质光谱解混具有一定适用性,可以作为矿物混合后组分识别与分离鉴定的基础方法。 展开更多
关键词 混合光谱曲线 光谱解混算法 光谱NMF盲源解混 解混性能指数
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基于深度自编码网络的高光谱影像解混研究 被引量:1
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作者 朱玲 秦凯 +2 位作者 孙雨 李明 赵英俊 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1508-1516,共9页
高分系列卫星的发射和无人机高光谱技术的发展,高光谱可用数据进一步扩展。为了提升高光谱数据的精细利用价值,高光谱影像混合像元解混成为当前至关重要的任务。随着人工智能技术的快速发展,深度学习理论被引入遥感图像处理领域。自编... 高分系列卫星的发射和无人机高光谱技术的发展,高光谱可用数据进一步扩展。为了提升高光谱数据的精细利用价值,高光谱影像混合像元解混成为当前至关重要的任务。随着人工智能技术的快速发展,深度学习理论被引入遥感图像处理领域。自编码网络具有较强的特征提取能力,已经开始应用于高光谱影像解混方面。以自编码网络为基础对其结构进行改进,提出一种深度堆栈自编码网络(DSAE)用于高光谱图像解混研究。该网络包含两个部分:端元识别网络(EDSAE)和丰度求解的网络(ADSAE)。首先,通过添加批标准化处理、稀疏约束、“和为一”约束以及删除网络偏置项构建EDSAE网络,开展非监督训练进行高光谱影像端元识别。其次,将获取的端元光谱数据依据HAPKE非线性混合模型和LINEAR线性混合模型开展数据增强,生成多元混合的带有丰度标签的模拟高光谱数据集。最后,在堆栈自编码网络基础上,设置最后一层自编码器的激活函数为Softmax函数,构建监督训练网络ADSAE,把模拟数据集作为训练数据,高光谱影像作为测试数据,求取真实高光谱影像的丰度矩阵。对Samson、 Jasper Ridge和Urban公共的高光谱影像开展端元识别和丰度求解实验,基于DSAE获得的结果与传统的N-FINDR、 VCA、 MVC-NMF方法以及目前已有深度学习的方法SNSA和EndNet取得的结果进行比较。结果表明:对3组真实的高光谱影像开展解混,DSAE方法在端元提取方面相比于其他5种方法,具有最优精度;在丰度求解方面,基于HAPKE模型生成的模拟数据集,利用ADSAE网络开展监督训练可以成功获得3组高光谱影像的丰度矩阵,相比于LINEAR模型和FCLS方法,均具有最优的丰度反演结果。DSAE方法具有较好的稳定性和鲁棒性,为高光谱影像定量研究提供了新的思路。 展开更多
关键词 高光谱影像 深度堆栈自编码 端元识别 丰度求解 解混
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双约束深度卷积网络的高光谱图像空谱解混方法 被引量:3
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作者 朱治青 苏远超 +3 位作者 李朋飞 白晋颖 刘英 刘峰 《信号处理》 CSCD 北大核心 2023年第1期128-142,共15页
高光谱图像凭借其“图谱合一”的特点逐渐在军事、环境、农业等方面发挥出重要作用。但是,由于传感器空间分辨率的限制以及地物分布的复杂多样性,高光谱遥感图像中通常存在大量的混合像元,严重制约了高光谱遥感的应用范围。目前,处理混... 高光谱图像凭借其“图谱合一”的特点逐渐在军事、环境、农业等方面发挥出重要作用。但是,由于传感器空间分辨率的限制以及地物分布的复杂多样性,高光谱遥感图像中通常存在大量的混合像元,严重制约了高光谱遥感的应用范围。目前,处理混合像元问题最有效的分析方法是混合像元分解(解混)。近年来,深度学习的发展对高光谱遥感产生了重大影响,也催生出一系列基于深度学习的解混方法。现有基于深度学习的解混方法在隐藏信息挖掘方面表现出极大的潜力和优势,通常情况下能够取得更加准确的结果。然而,这些方法大多只考虑了地物的光谱信息而忽略空间分布规律,导致在复杂场景中估算结果可能并不理想,逐渐难以满足工程应用的实际需求。为进一步发掘和利用空间信息提升解混的准确性,本文构建了一种新的深度学习网络来实现高光谱图像解混。新提出的解混网络采用卷积层来获取先验信息,利用高斯核函数的特性来协助区分物质属性,并且通过分配中心像元与邻域像元间的权重来增进丰度平滑性。在新网络中,本文使用Softmax作为丰度对应层的激活函数来约束丰度的输出。此外,在Softmax中,本文采用了L1/2正则化来避免节点出现过拟合而影响最终结果,进一步强化了网络性能,最终形成了一种双约束强化的深度卷积自编码网络来实现无监督的解混。为了验证新方法的有效性和优势,本文将新提出的方法与同类解混方法应用在一系列高光谱数据(包括模拟图像和真实图像)中进行测试,均达到了预期效果。本文的研究成果能够为处理混合像元问题提供了新的技术支撑和理论参考。 展开更多
关键词 高光谱遥感 混合像元分解 深度学习空谱解混 自动编码器 卷积神经网络
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结构张量全变差再优化稀疏高光谱解混
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作者 崔颖 王恒 朱海峰 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1087-1093,共7页
为改善全变差正则化变量分离与增广拉格朗日(SUnSAL-TV)算法求解的丰度存在过平滑与边界模糊的现象,本文提出结构张量全变差(STV)再优化的稀疏解混算法(SUnSAL-TV-STV),用STV正则项校正SUnSAL-TV算法求解的丰度矩阵。本文在合成数据集... 为改善全变差正则化变量分离与增广拉格朗日(SUnSAL-TV)算法求解的丰度存在过平滑与边界模糊的现象,本文提出结构张量全变差(STV)再优化的稀疏解混算法(SUnSAL-TV-STV),用STV正则项校正SUnSAL-TV算法求解的丰度矩阵。本文在合成数据集与真实高光谱数据集上进行算法仿真,合成数据实验结果表明:本文算法与其他算法相比,解混重建误差提高0.01~0.03且具有最高的解混成功率,通过对真实数据解混丰度图的观察,本文算法较好地修复了SUnSAL-TV算法求解丰度图的过平滑与边界模糊现象。 展开更多
关键词 高光谱遥感 光谱解混 稀疏解混 空间信息 结构张量 全变差 重建误差 解混成功率
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基于光谱信息散度与光谱角匹配的高光谱解混算法 被引量:23
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作者 刘万军 杨秀红 +1 位作者 曲海成 孟煜 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第3期844-848,共5页
针对采用线性逆卷积(LD)算法进行端元初选过程中,端元子集中存在相似端元光谱,影响解混精度的问题,提出了一种基于光谱信息散度(SID)与光谱角匹配(SAM)算法的端元子集优选光谱解混算法。通过在端元进行二次选择时,采用以光谱信息散度和... 针对采用线性逆卷积(LD)算法进行端元初选过程中,端元子集中存在相似端元光谱,影响解混精度的问题,提出了一种基于光谱信息散度(SID)与光谱角匹配(SAM)算法的端元子集优选光谱解混算法。通过在端元进行二次选择时,采用以光谱信息散度和光谱角(SID-SA)混合法准则作为最相似端元选择的判据,去除相似端元,降低相似端元对解混精度的影响。实验结果表明,基于SID与SAM的高光谱解混算法将重构影像的均方根误差(RMSE)降低到0.010 4,该方法比传统方法提高了端元的选择精度,减少了丰度估计误差,误差分布更加均匀。 展开更多
关键词 光谱解混 端元选择 去除端元 解混算法
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PCTU-Net:用于高光谱图像的多尺度池化-Transformer协同解混网络
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作者 陈建锋 王继红 《建模与仿真》 2023年第6期5572-5584,共13页
近年来,基于深度学习的高光谱解混技术越来越受到关注,并取得了重大进展。然而,仅依靠Transformer方法不足以有效捕获全局和细粒度信息,从而影响解混任务的准确性。为了充分利用高光谱图像中包含的信息,本研究探索了一个通过池化操作来... 近年来,基于深度学习的高光谱解混技术越来越受到关注,并取得了重大进展。然而,仅依靠Transformer方法不足以有效捕获全局和细粒度信息,从而影响解混任务的准确性。为了充分利用高光谱图像中包含的信息,本研究探索了一个通过池化操作来加深网络并提取图像细节特征进而与Transformer协同作用于高光谱图像解混的网络,称为PCTU-Net。它端到端地充分学习了全局和局部信息,以实现更有效地解混。该网络包括两个核心模块:一个是多尺度池化模块,该模块由最大池化操作、条纹池化操作和平均池化操作组成;另一个是Transformer编码器,它包括了嵌入层、自注意力模块、线性层以及多层感知器。本研究在三个数据集(Samson、Apex和合成数据集)上广泛评估了PCTU-Net和其他六种高光谱解混方法。实验结果有力地表明,所提出的方法在精度方面优于其他方法,具有有效解决高光谱解混任务的潜力。 展开更多
关键词 深度学习 高光谱图像解混 多尺度池化 TRANSFORMER
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基于端元子集优选的高光谱解混算法研究 被引量:1
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作者 刘万军 杨秀红 +2 位作者 曲海成 孟煜 姜庆玲 《计算机应用与软件》 CSCD 2016年第7期252-256,共5页
针对采用最大体积单体MVS(Maximization Volume Simplex)端元提取算法进行端元初选时存在相似端元光谱问题,提出一种光谱信息散度SID(Spectral Information Divergence)和光谱梯度角SGA(Spectral Gradient Angle)相结合以区分两个相似... 针对采用最大体积单体MVS(Maximization Volume Simplex)端元提取算法进行端元初选时存在相似端元光谱问题,提出一种光谱信息散度SID(Spectral Information Divergence)和光谱梯度角SGA(Spectral Gradient Angle)相结合以区分两个相似端元光谱的方法。该方法对经过端元初选之后的端元子集进行端元的二次选择,采用以SID_SG作为最相似端元选择的判据,除去相似端元,降低相似端元对解混精度的影响,利用全约束最小二乘法进行丰度估计。实验结果表明,提出的优化方法与传统方法相比,提高了端元的选择精度,重构影像与原始影像之间的均方根误差RMSE(Root Mean Square Error)也有所降低,分布更加均匀。该方法对高光谱遥感影像进行深度解译具有十分重要的意义。 展开更多
关键词 光谱解混 端元初选 二次提取 除去端元 解混算法
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基于拉格朗日的高光谱解混算法研究 被引量:1
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作者 刘万军 杨秀红 曲海成 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2016年第10期3173-3176,共4页
针对混合像元分解误差问题,提出一种基于拉格朗日算法的高光谱解混算法。通过变分增广拉格朗日算法提取出部分端元,由于端元组中存在相似端元影响解混精度,利用基于梯度的光谱信息散度算法进行光谱区分,除去相似端元。通过对得到的端元... 针对混合像元分解误差问题,提出一种基于拉格朗日算法的高光谱解混算法。通过变分增广拉格朗日算法提取出部分端元,由于端元组中存在相似端元影响解混精度,利用基于梯度的光谱信息散度算法进行光谱区分,除去相似端元。通过对得到的端元进行排序,依次增加端元进行光谱解混,将满足条件的端元增加进端元组,最终得到优选端元。该方法不仅有效去除了相似端元的干扰,而且不需要不断搜索端元的组合,根据每个端元对于混合像元的重要性作出相应次数的非限制性最小二乘法计算,得到更精确高光谱端元的子集,该方法对高光谱混合像元解混的效率以及可靠性均有所提高。 展开更多
关键词 光谱解混 相似端元 端元提取 丰度估计 解混算法
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协同稀疏低秩的高光谱图像解混 被引量:1
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作者 韩红伟 冯向东 郭科 《现代电子技术》 2022年第5期67-73,共7页
稀疏解混能够有效地规避高光谱场景中缺少纯像元和估计端元数目的两个瓶颈问题,因而成为目前广泛研究的光谱解混技术。针对协同稀疏解混模型在边界上容易出现错误识别的问题,结合字典削减策略和低秩表示,提出一种协同稀疏低秩的解混模... 稀疏解混能够有效地规避高光谱场景中缺少纯像元和估计端元数目的两个瓶颈问题,因而成为目前广泛研究的光谱解混技术。针对协同稀疏解混模型在边界上容易出现错误识别的问题,结合字典削减策略和低秩表示,提出一种协同稀疏低秩的解混模型。该方法同时施加稀疏和低秩约束在丰度矩阵上,并对协同稀疏模型的?2,1混合范数采用加权策略,使得行稀疏性得到了增强,同时也使用非凸logdet(·)作为秩的光滑替代函数。由于提出方法充分利用了高光谱数据的空间信息和光谱信息,因此获得了比协同稀疏回归模型更准确的解混结果。最后利用著名的交替方向乘子方法(ADMM)对提出的非凸模型进行有效求解,实验结果验证了提出算法的有效性。 展开更多
关键词 协同稀疏回归 稀疏表示 高光谱解混 低秩表示 高光谱图像 解混模型 实验分析
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多尺度光谱相似性指导的高光谱解混算法 被引量:2
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作者 王艳红 崔子冠 +2 位作者 干宗良 唐贵进 刘峰 《信号处理》 CSCD 北大核心 2021年第3期417-427,共11页
结合空间信息约束的高光谱稀疏解混技术是高光谱图像稀疏解混领域的研究热点之一。为了克服高光谱图像在自然场景中的空间结构难以精确表示的缺点,本文提出了一种多尺度光谱相似性指导的高光谱解混算法。首先,将高光谱图像分割成具有空... 结合空间信息约束的高光谱稀疏解混技术是高光谱图像稀疏解混领域的研究热点之一。为了克服高光谱图像在自然场景中的空间结构难以精确表示的缺点,本文提出了一种多尺度光谱相似性指导的高光谱解混算法。首先,将高光谱图像分割成具有空间结构的近似域光谱图像;然后,根据相邻超像素之间的相似性进行近似域稀疏解混;最后,将近似域解混结果转换到原始域并结合实际像素光谱进行原始域的逐像素精确解混。实验结果表明,本文所提出的算法相比同类算法有更低的解混复杂度,且具有更高的解混精度和鲁棒性。 展开更多
关键词 高光谱图像解混 超像素 空间约束 稀疏解混
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稀疏性高光谱解混方法研究 被引量:8
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作者 宋义刚 吴泽彬 +2 位作者 韦志辉 孙乐 刘建军 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期486-492,共7页
该文在分析基于几何先验和统计先验的传统线性高光谱解混方法的基础上,研究了基于稀疏性先验的高光谱解混模型和算法,对基于光谱库的稀疏性高光谱解混方法和基于非负矩阵分解的稀疏性高光谱解混方法进行了分析比较和性能测试,验证了稀... 该文在分析基于几何先验和统计先验的传统线性高光谱解混方法的基础上,研究了基于稀疏性先验的高光谱解混模型和算法,对基于光谱库的稀疏性高光谱解混方法和基于非负矩阵分解的稀疏性高光谱解混方法进行了分析比较和性能测试,验证了稀疏性高光谱解混方法的有效性,讨论了相关研究要点和后续研究思路。 展开更多
关键词 高光谱 稀疏性 解混
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积雪混合像元光谱特征观测及解混方法比较 被引量:6
14
作者 郝晓华 王杰 +3 位作者 王建 黄晓东 李弘毅 刘艳 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2753-2758,共6页
积雪混合像元分解方法研究及积雪比例产品的发展是积雪遥感的重要研究方向。在我国北疆地区利用SVC HR-1024野外便携式光谱仪观测了已知积雪比例的混合像元光谱特征并进行系统分析,同时,采用四种混合像元分解模型对实测光谱进行解混及... 积雪混合像元分解方法研究及积雪比例产品的发展是积雪遥感的重要研究方向。在我国北疆地区利用SVC HR-1024野外便携式光谱仪观测了已知积雪比例的混合像元光谱特征并进行系统分析,同时,采用四种混合像元分解模型对实测光谱进行解混及精度评价。结果表明反射率随积雪比例均匀下降并不呈均匀的线性变化,在不同波段呈非线性变化特征,积雪像元解混精度与观测尺度的不同有一定的联系,尺度越小,解混精度越低;进一步对实测光谱的解混结果表明,线性回归法精度较低,特别是对于积雪比例小于50%的解混结果不准确,稀疏回归解混法和非负矩阵解混法略高于线性混合像元分解法,但线性混合像元分解法运算效率最高,稀疏回归解混法运算效率最低,当对遥感图像进行解混时,要综合考虑四种方法的计算效率。通过将推动积雪混合像元分解定量遥感研究,并为遥感影像准确提取积雪比例提供理论依据。 展开更多
关键词 积雪比例 光谱特征 解混算法
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一种基于高维空间凸面单形体体积的高光谱图像解混算法 被引量:21
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作者 耿修瑞 张兵 +1 位作者 张霞 郑兰芬 《自然科学进展》 北大核心 2004年第7期810-814,共5页
基于三角形中一个简单的含量与体积比的关系 :三角形ABC内的任何一点P与三角形任意两个顶点 (比如B ,C)构成的面积PBC与整个三角形ABC的面积之比即为另一个顶点A在P中的含量 .将其推广并且严格证明了上述规律对于高维空间中凸面单形体... 基于三角形中一个简单的含量与体积比的关系 :三角形ABC内的任何一点P与三角形任意两个顶点 (比如B ,C)构成的面积PBC与整个三角形ABC的面积之比即为另一个顶点A在P中的含量 .将其推广并且严格证明了上述规律对于高维空间中凸面单形体仍然成立 .基于上述结论 ,对在Cuprite获取的AVIRIS数据进行了光谱解混的实验验证 ,取得了良好的实验效果 . 展开更多
关键词 高维空间 凸面单形体 体积 高光谱 图像解混 混合像元 端元 遥感
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基于空间约束的高光谱图像解混算法 被引量:6
16
作者 闫钧华 黄伟 +2 位作者 张寅 许祯瑜 苏恺 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期188-195,共8页
基于表征相邻像元之间的同质性和差异性的空间约束,对稀疏解混模型进行改进,提高高光谱图像混合像元解混的精度。压缩原始光谱库生成解混光谱库,提高了空间约束对解混模型的影响,降低了高光谱图像对解混光谱库的稀疏性。基于解混光谱库... 基于表征相邻像元之间的同质性和差异性的空间约束,对稀疏解混模型进行改进,提高高光谱图像混合像元解混的精度。压缩原始光谱库生成解混光谱库,提高了空间约束对解混模型的影响,降低了高光谱图像对解混光谱库的稀疏性。基于解混光谱库,根据高光谱图像局部空域内的同质性和差异性构建流形约束项,将其以正则项形式与稀疏解混模型相结合构建改进解混模型,利用交替方向乘子法对改进后的解混模型进行凸优化求解。实验结果表明,算法对高光谱图像具有高的解混精度和优异的抗噪声性能。 展开更多
关键词 高光谱图像 解混 空间约束 正则项 凸优化
原文传递
基于微分搜索的高光谱图像非线性解混算法 被引量:6
17
作者 陈雷 郭艳菊 葛宝臻 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期337-345,共9页
针对线性混合模型在实际高光谱图像解混过程中的局限性,提出一种新的基于微分搜索的非线性高光谱图像解混算法.在广义双线性模型的基础上采用重构误差作为解混的目标函数,将非线性解混问题转化为最优化问题.将目标函数中的待求参数映射... 针对线性混合模型在实际高光谱图像解混过程中的局限性,提出一种新的基于微分搜索的非线性高光谱图像解混算法.在广义双线性模型的基础上采用重构误差作为解混的目标函数,将非线性解混问题转化为最优化问题.将目标函数中的待求参数映射为微分搜索过程中的位置变量,利用微分搜索算法对目标函数进行优化求解.在求解过程中,通过执行搜索范围控制等机制满足高光谱图像解混的约束要求,进而求得丰度系数和非线性参数,实现非线性高光谱图像解混.仿真数据和真实遥感数据实验结果表明,所提出的非线性解混算法可以有效克服线性模型下解混算法的局限性,避免了由于使用梯度类优化方法而易陷入局部收敛的问题,较之其它高光谱图像解混算法具有更好的解混精度. 展开更多
关键词 高光谱图像 解混 非线性模型 群智能优化 微分搜索算法
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基于差分搜索的高光谱图像解混算法 被引量:5
18
作者 张立毅 刘静光 +2 位作者 陈雷 李锵 孙彦慧 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2016年第10期3177-3180,共4页
针对高光谱图像解混问题进行研究,发现高光谱图像中各个端元的分布不完全独立,不能将盲源分离方法直接应用于高光谱图像解混。为此,提出了一种基于差分搜索的高光谱图像解混算法。该算法根据高光谱图像丰度非负和丰度和为一特性构造相... 针对高光谱图像解混问题进行研究,发现高光谱图像中各个端元的分布不完全独立,不能将盲源分离方法直接应用于高光谱图像解混。为此,提出了一种基于差分搜索的高光谱图像解混算法。该算法根据高光谱图像丰度非负和丰度和为一特性构造相应的约束项,与互信息相结合作为目标函数,利用差分搜索算法对该目标函数进行优化求解来实现高光谱图像解混。仿真数据和实际数据实验表明,该算法能够有效解决高光谱图像解混问题,与已有其他算法相比,能避免陷入局部极值,提高了图像解混的精度,并且针对不含纯像元的高光谱图像具有很好的解混效果。 展开更多
关键词 高光谱图像解混 差分搜索算法 盲源分离 丰度非负约束 丰度和为一约束 互信息
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近似稀疏约束的多层非负矩阵分解高光谱解混 被引量:5
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作者 徐晨光 邓承志 朱华生 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期257-265,共9页
稀疏正则化函数的选取直接影响到稀疏非负矩阵分解高光谱解混的效果。目前,主要采用L_0或L_1范数作为稀疏度量。L_0稀疏性好,但求解困难;L_1求解方便,但稀疏性差。提出一种近似稀疏模型,并将其引入到多层非负矩阵分解(AL_0-MLNMF)的高... 稀疏正则化函数的选取直接影响到稀疏非负矩阵分解高光谱解混的效果。目前,主要采用L_0或L_1范数作为稀疏度量。L_0稀疏性好,但求解困难;L_1求解方便,但稀疏性差。提出一种近似稀疏模型,并将其引入到多层非负矩阵分解(AL_0-MLNMF)的高光谱解混中,将观测矩阵进行多层次稀疏分解,提高非负矩阵分解高光谱解混的精度,提升算法的收敛性。仿真数据和真实数据实验表明:该算法能够避免陷入局部极值,提高非负矩阵分解高光谱解混性能,算法精度上比其他几种算法都有较大的提升效果,RMSE降低0.001~1.676 7,SAD降低0.002~0.244 3。 展开更多
关键词 非负矩阵分解(NMF) 稀疏 混合像元 解混
原文传递
基于像元混合模型估计的高光谱图像解混 被引量:3
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作者 陈雷 刘静光 +2 位作者 张立毅 李锵 孙彦慧 《红外技术》 CSCD 北大核心 2016年第2期132-137,共6页
在高光谱图像中,线性混合像元和非线性混合像元同时存在,若采用基于单一混合模型的解混算法,会使解混精度降低。因此,提出采用神经网络对高光谱图像中的像元混合模型进行估计,然后针对不同的混合模型进行相应的像元解混。像元解混时,在... 在高光谱图像中,线性混合像元和非线性混合像元同时存在,若采用基于单一混合模型的解混算法,会使解混精度降低。因此,提出采用神经网络对高光谱图像中的像元混合模型进行估计,然后针对不同的混合模型进行相应的像元解混。像元解混时,在目标函数中添加丰度非负和丰度和为一约束项,利用差分搜索算法优化求解目标函数以实现高光谱图像的解混。仿真和实际高光谱数据实验表明,本算法提高了解混精度,适用于线性和非线性混合模型。 展开更多
关键词 高光谱图像解混 神经网络 像元混合模型 差分搜索算法
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