【摘要】 一种光谱和空间信息结合的高光谱数据分类方法，其步骤如下：(1) 高光谱数据读入；(2)确定结构元素的最小尺寸；(3)由扩展数学形态学 膨胀和腐蚀操作计算每一个结构元素邻域内的像元间差异性；(4)由步骤 (3)扩展膨胀和腐蚀结果计算得到形态离心率指数值；(5)上述步骤随结 构元素的尺寸增加不断重复，直到达到结构元素的最大尺寸；(6)形态离 心率指数MEI值在迭代过程中通过获得的新的值不断更新，最终的形态离 心率指数MEI在迭代过程结束后产生；(7)由形态离心率指数MEI图像实 现数据的特征提取，即产生地物类型信息，并通过最小距离分类器实现地物 的精细分类。该方法是一种稳定性强、可靠性高、精确度高的高光谱地物无 监督分类方法。 【专利类型】发明授权 【申请人】北京航空航天大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】100083北京市海淀区学院路37号北航仪器科学与光电工程学院 【申请人地区】中国 【申请人城市】北京市 【申请人区县】海淀区 【申请号】CN200810056117.6 【申请日】2008-01-11 【申请年份】2008 【公开公告号】CN100590402C 【公开公告日】2010-02-17 【公开公告年份】2010 【授权公告号】CN100590402C 【授权公告日】2010-02-17 【授权公告年份】2010.0 【IPC分类号】G01J3/00 【发明人】赵慧洁; 李娜; 贾国瑞 【主权项内容】1、一种光谱和空间信息结合的高光谱数据分类方法，其特征在于：它包含以下步骤： (1)高光谱数据的读入； (2)确定结构元素的最小尺寸； (3)由扩展数学形态学膨胀和腐蚀操作计算每一个结构元素邻域内的像元间差异性； (4)由步骤(3)的扩展数学形态学膨胀和腐蚀操作结果计算得到形态离心率指数值MEI； (5)上述步骤(3)-(4)随结构元素的尺寸增加不断重复迭代，直到达到结构元素的最大尺寸； (6)形态离心率指数值MEI在步骤(5)的迭代过程中通过获得的新的值不断更新，最终的形态离心率指数值MEI在迭代过程结束后产生； (7)由形态离心率指数值MEI图像实现数据的特征提取，即产生地物类型信息，并通过最小距离分类器实现地物的精细分类； 其中，步骤(3)中所述的“由扩展数学形态学膨胀和腐蚀操作计算每一个结构元素邻域内的像元间差异性”，其扩展数学形态学膨胀和腐蚀操作如下： 其中，f为图像；b为结构元素；Db是b的定义域，arg_Max，arg_Min分别表示使得D达到最大和最小的像素向量；D是为了确定根据目标与背景差异的 多维向量的排序关系，引入的一个多维向量的度量算子；该度量算子由结构元素内各个像素累加距离计算得到，该累加距离定义如下： 其中，dist是测量N维向量的逐点线性距离；为了有效地利用高光谱数据提供的光谱和空间信息，采用正交投影散度计算该距离，考虑两个N维光谱信号si＝[si1，si2，...，siN]T，sj＝[sj1，sj2，...，sjN]T，则N维光谱信号si和sj之间的正交投影散度OPD表示为： 其中， k＝i，j，并且IN×N是N＊N维的单位矩阵； 因此，累加距离D能够根据目标与背景的差异大小排序结构元素中的向量；通过以上的分析表明，扩展到高光谱图像的膨胀结果得到的是在结构元素内与背景差异性较大的像元，腐蚀结果得到的是在结构元素内与背景相似的像元； 其中，步骤(4)中所述的“由步骤(3)的扩展数学形态学膨胀和腐蚀操作结果计算得到形态离心率指数值MEI”，其含义如下：通过正交投影散度融合结构元素邻域内膨胀和腐蚀结果，计算得到形态离心率指数值MEI，计算公式如下：MEI(x，y)＝OPD[d(x，y)，e(x，y)]。 【当前权利人】北京航空航天大学 【当前专利权人地址】北京市海淀区学院路37号北航仪器科学与光电工程学院 【统一社会信用代码】12100000400011227Y 【引证次数】3.0 【自引次数】1.0 【他引次数】2.0 【家族引证次数】3.0 【家族被引证次数】27
