基于盲信号处理的高光谱目标探测方法研究

发布时间：2017-04-26 00:04

  本文关键词：基于盲信号处理的高光谱目标探测方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：高光谱遥感影像具有高分辨率以及图谱合一的特点,提供了地物详细而丰富的光谱信息,因此利用高光谱影像进行目标探测有独特的优势。高光谱目标探测就是将目标与其他地物加以区别,判断目标在高光谱影像各个像元内的存在性问题。目标探测的本质是一个分类问题,将影像中的地物分为目标和背景两类,与其他分类不同的是在该分类中目标所占比例很小。在目标探测中,背景区域的选取直接影响到背景维数的大小,也直接影响到目标探测的性能。因此如何选取背景区域和得到背景维数是高光谱目标探测的关键问题。论文中详细探讨了基于背景子空间以及基于盲信号处理的高光谱目标探测方法,主要研究工作可以概括如下:首先,系统分析说明高光谱遥感影像成像原理以及它的组成方式,对其已有的技术进行说明总结,简单描述了目前高光谱遥感的一些应用和发展,对经典目标探测算法进行详细的理论分析和实验研究,实现了一系列经典的目标探测算法如RX、GLRT、MF、ACE等,并利用真实数据和模拟数据对算法进行实验验证。其次,提出一种基于盲信号处理的高光谱目标探测方法,将常用于信号处理方面的盲信号处理方法引入到高光谱遥感图像目标探测中,利用目标信号的AR模型作为先验知识,把均方协预测误差(MSCPE)的核心思想引入算法中,结合盲源提取(BSE)方法使探测结果更加精确。实验证明,基于盲信号处理的高光谱目标探测算法与经典方法相比,该方法能够提高探测性能。最后,深入研究高光谱目标探测方法,从背景维数入手详细介绍全局背景维数和区域背景维数的获取方法,并由此提出一种基于多信号提取的区域子空间背景估计方法(LBSE-AMUSE),在抑制背景能量的同时,提高目标探测效率,并且该方法减少繁杂的计算步骤,通过实验指了区域背景子空间估计方法(LBSE)的缺陷,并且通过实验也证明了LBSE-AMUSE方法探测效果更好、运行速度更快。
【关键词】：高光谱遥感影像 目标探测 背景子空间 盲信号处理 盲源提取
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP751
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 高光谱遥感概述10-14
• 1.1.1 高光谱成像技术10-12
• 1.1.2 高光谱目标探测技术简介12-14
• 1.2 国内外现状和发展趋势以及难点14-17
• 1.2.1 国内外研究现状和发展趋势14-16
• 1.2.2 高光谱目标探测难点16-17
• 1.3 盲信号处理简述17-18
• 1.4 论文的研究内容和章节安排18-20
• 第二章 基于盲信号处理的高光谱目标探测方法研究20-47
• 2.1 盲源分离21-24
• 2.1.1 盲源分离概述21-22
• 2.1.2 盲源分离问题描述及部分常用方法说明22-24
• 2.2 盲源提取24-27
• 2.2.1 盲源提取概述24-25
• 2.2.2 盲源提取问题描述25-26
• 2.2.3 问题解决方法及其优势26
• 2.2.4 盲源提取方法的分类26-27
• 2.3 高光谱图像的盲源提取模型27-28
• 2.4 基于MSCPE的BSE高光谱目标探测算法28-29
• 2.5 数据预处理29-30
• 2.6 阈值选择30-31
• 2.6.1 奈曼-皮尔逊(Neyman-Pearson)准则30-31
• 2.6.2 自适应检测阈值31
• 2.7 MSCPE-BSE算法中参数获取方法31-32
• 2.8 实验分析及说明32-46
• 2.8.1 实验数据及算法比较33-35
• 2.8.2 模拟数据实验35-38
• 2.8.3 真实数据实验38-46
• 2.9 本章小结46-47
• 第三章 基于背景子空间的高光谱目标探测算法研究47-66
• 3.1 全局背景子空间维数估计47-49
• 3.1.1 HFC算法48-49
• 3.1.2 NWHFC算法49
• 3.2 区域背景子空间维数估计49-53
• 3.2.1 LBSS算法49-50
• 3.2.2 LBSE算法50-53
• 3.3 基于盲信号处理的LBSE算法（LBSE-AMUSE）53-54
• 3.4 基于背景子空间的目标探测算法54-55
• 3.5 仿真实验及性能分析55-65
• 3.5.1 模拟数据实验55-59
• 3.5.2 真实数据实验59-65
• 3.6 本章小结65-66
• 第四章 总结与展望66-68
• 4.1 论文总结66-67
• 4.2 研究展望67-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-74
• 攻读硕士学位期间取得的成果74-75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 李杰;王刚;饶妮妮;刘广雄;王云鹤;尹立雪;陈序;;应用谱减法和均方协预测误差算法提取房颤信号[J];中国生物医学工程学报;2010年06期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 徐尚志;盲信号分离算法的研究[D];中国科学技术大学;2005年

  本文关键词：基于盲信号处理的高光谱目标探测方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：327326