【摘要】：高光譜遙感技術(shù)始于上世紀(jì)80年代，其融合了探測(cè)器技術(shù)、微弱信息檢測(cè)、信息處理技術(shù)、精密光學(xué)機(jī)械、計(jì)算機(jī)技術(shù)等尖端科學(xué)技術(shù)的新型遙感技術(shù)。由于高光譜遙感圖像具有圖譜合一以及良好的光譜分辨率等特性，使得該方法在地質(zhì)勘探、軍事探測(cè)、星際探索以及生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)等諸多領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。由于高光譜圖像數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)維數(shù)高，信息冗余等問(wèn)題，導(dǎo)致高光譜遙感圖像的信息無(wú)法被充分有效的運(yùn)用。論文從特征約簡(jiǎn)入手，研究從高光譜圖像的海量數(shù)據(jù)中提取有效信息的方法。論文的主要工作和貢獻(xiàn)有： 第一，局部Fisher判別分析算法(Local Fisher discriminant analysis algorithmLFDA)描繪樣本間幾何結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，只重點(diǎn)考慮了樣本的相似性幾何關(guān)系，而沒(méi)有對(duì)數(shù)據(jù)的多樣性幾何信息進(jìn)行描述，從而影響了通過(guò)特征約簡(jiǎn)后低維特征的識(shí)別效果。針對(duì)LFDA存在的這些不足，，提出了增強(qiáng)局部Fisher判別分析算法(Enhanced Local Fisher discriminant analysis algorithm ELFDA)。ELFDA利用鄰接圖描述數(shù)據(jù)的多樣性幾何屬性，然后結(jié)合LFDA算法中考慮的相似性幾何屬性，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定性較好的內(nèi)在幾何結(jié)構(gòu)描述；在此基礎(chǔ)上，通過(guò)最大化類間離散度同時(shí)最小化局部類內(nèi)離散度，提取投影方向，再通過(guò)最近鄰分類器區(qū)分類別。多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了ELFDA算法的優(yōu)越性。 第二，利用多模態(tài)思想，通過(guò)多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的方法，運(yùn)用無(wú)標(biāo)簽?zāi)B(tài)數(shù)據(jù)保持樣本局部拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，同時(shí)通過(guò)有標(biāo)簽?zāi)B(tài)數(shù)據(jù)獲得良好的判別信息，提出一種半監(jiān)督的鄰域保持邊界Fisher判別算法(Neighborhood Preserving Marginal FisherAnalysis，NPMFA)。NPMFA算法在進(jìn)行特征提取時(shí)，不僅保持良好的判別信息，而且保持了良好的空間局部幾何屬性，較好地刻畫(huà)了數(shù)據(jù)相似性幾何特性，從而獲得更好的識(shí)別效果。多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了NPMFA算法的有效性。
【圖文】：

譜波段數(shù)據(jù)，從而收集了豐富的圖像光譜信息和空間幾何信息。將各個(gè)波段上收集的圖像疊合起來(lái)，可構(gòu)成描述不同波段中同一場(chǎng)景地物圖像的高光譜圖像立方體。圖1.1是一個(gè)高光譜圖像立方體。圖1.1 高光譜圖像立方體圖1.2所展示的為高光譜圖像的成像原理，圖中每一層圖像都是光譜成像儀在某一波段內(nèi)對(duì)相同場(chǎng)景的成像。而圖中同一位置的各不同波段上的點(diǎn)組成一個(gè)向量，被稱作像元。像元是一個(gè)連續(xù)的光譜曲線，對(duì)于不同的地物，光譜曲線是不一樣的[4]，圖1.2所展示的幾種地物光譜曲線就有著不小的差別。

憧笮畔⒘恐幛猓嘀鼓芏怨餛滋卣鶻鈉辛己玫拿枋觥Ｍ?1.3 多光譜圖像和高光譜圖像成像對(duì)比圖1.2 高光譜數(shù)據(jù)描述在概念上和數(shù)學(xué)上，怎樣表述高光譜數(shù)據(jù)是選擇如何處理數(shù)據(jù)的重點(diǎn)。由于不同種類信息能夠符合不同應(yīng)用要求，高光譜數(shù)據(jù)有三種不同的描述方式[6]，分別為光譜空間、特征空間和圖像空間。光譜空間：高光譜圖像中的每一個(gè)像元可表示為一條相應(yīng)波長(zhǎng)的連續(xù)光譜曲線，該曲線顯示的為電磁波波長(zhǎng)與能量之間的關(guān)系，像元灰度值在各個(gè)波段上的
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP751

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2527021