高光谱特征参量化
高光谱检测方法
高光谱检测方法
高光谱检测方法是一种利用光谱技术对目标进行细致分析和探测的方法。
高光谱检测利用能够分析目标反射或辐射出的连续波长范围内的光信号来获取目标的详细光谱特征，以达到识别、分类和定量分析的目的。
这种方法通常应用于农业、地质、环境监测、医学诊断和卫星遥感等领域。
高光谱检测方法的步骤一般包括：数据获取、预处理、特征提取、数据分析和结果应用。
其中，数据获取阶段通常通过高光谱成像仪、光谱仪等设备进行光谱数据的获取。
预处理阶段主要针对原始光谱数据进行大气校正、波长校正、噪声去除等处理。
特征提取阶段是提取目标物体光谱数据的特征，如吸收峰、峰位和峰型等信息。
数据分析阶段通过统计学、机器学习、模式识别等方法对光谱数据进行分析和建模。
最后，根据分析结果进行目标的识别、分类或定量分析。
高光谱检测方法在科学研究和应用领域有着广泛的应用，它能够提供多维信息，可以更准确、更全面地分析目标的特性和状态，对于研究和监测具有重要的意义。
基于高光谱参量茶叶叶绿素含量估算模型研究
Ｋ Ｏ Ｎ Ｇ Ｑ ｉ ｎ ｇ — ｂ ｏ ，Ｚ Ｈ Ａ Ｎ Ｇ Ｑ ｉ ｎ ｇ ， Ｚ Ｈ Ａ Ｎ Ｇ Ｍｉ ｎ ｇ — ｑ ｉ ｎ ｇ ， Ｌ Ｉ Ｊ ｕ ａ ｎ （ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆＳ ｏ ｉ ｌ ａ ｎ ｄ Ｆ ｅ ｒ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ｅ ｒ ， Ｆ ｕ ｊ ｉ ａ ｎ Ａ ｃ ａ ｄ ｅ ｍ ｙ ｆＡ ｏ ｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ， Ｆ ｕ ｊ ｉ ａ ｎ Ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｃｅ ｎ ３ ５ ０ ０ １ ３ ）
典型伪装材料高光谱特征及识别方法研究
典型伪装材料高光谱特征及识别方法研究一、引言伪装是一种常见的战术手段，用于隐藏目标的真实性质以及减少其被敌方察觉的可能性。
伪装材料的应用范围很广，包括军事应用、民用应用等多个领域。
为了有效识别伪装材料，研究人员通过高光谱技术探测伪装材料的高光谱特征，并寻找有效的识别方法。
二、伪装材料的高光谱特征高光谱成像技术是一种能够获取目标物体在一定光谱范围内所有波段的光谱信息的技术，通常包括可见光波段、近红外波段和红外波段。
伪装材料的高光谱特征是其在不同波段下的反射和吸收率变化。
例如，一些常见的伪装材料如红外反射涂料会在红外波段有明显的反射特征，而在可见光波段则表现为类似于周围环境的颜色。
三、伪装材料高光谱特征的研究方法1.高光谱数据获取首先需要获取目标区域的高光谱数据，这可以通过高光谱成像设备如高光谱相机或者高光谱遥感仪器来实现。
通过这些设备可以获得目标区域在不同波段下的光谱信息。
2.高光谱数据预处理高光谱数据的预处理是为了去除噪声和进行辐射定标，以及提取有用的信息。
常见的预处理方法包括大气校正、辐射定标、噪声去除等。
3.特征提取通过对高光谱数据进行特征提取可以得到伪装材料的高光谱特征，例如不同波段下的光谱反射率等。
4.分类与识别通过对提取的高光谱特征进行分类和识别，可以判断目标区域中是否存在伪装材料以及对其进行识别。
四、伪装材料高光谱特征的研究进展目前，关于伪装材料高光谱特征的研究已经取得了一定的进展。
例如，一些研究人员通过对不同类型的伪装材料进行高光谱成像，获得了它们在不同波段下的特征光谱。
同时，还有一些研究人员探索了不同的高光谱数据处理方法，以提高伪装材料的识别率。
五、伪装材料高光谱特征的识别方法针对伪装材料的高光谱特征，研究人员提出了一些有效的识别方法，主要包括以下几种：1.基于特征提取的方法通过对高光谱数据进行特征提取，例如使用主成分分析（PCA）或者线性判别分析（LDA）等方法，来获取特征变量，进而进行伪装材料的识别。
高光谱数据处理与特征提取技术研究
高光谱数据处理与特征提取技术研究近年来，随着遥感技术的快速发展，高光谱遥感已经成为地球观测领域的重要组成部分。
高光谱遥感技术通过采集地面物体在数百个连续光谱波段的反射率数据，弥补了传统遥感技术中光谱分辨率的不足。
然而，由于高光谱数据的维度高、信息量大，对数据的处理和特征提取成为了研究的难点。
高光谱数据处理首先需要对原始数据进行预处理，以去除不必要的噪音和干扰。
这一步骤包括辐射校正、大气校正、辐射度转换等。
辐射校正主要用于将原始数据的数字值转换为辐射度值，消除了由于传感器观测和记录过程中的不确定性导致的误差。
大气校正则是为了消除大气吸收和散射对高光谱数据的影响，使得数据能够准确地反映地物的光谱特性。
辐射度转换则将辐射度值转换为反射率数据，以便后续的特征提取。
在预处理完成后，接下来需要进行高光谱数据的降维处理。
由于高光谱数据的维度高达几百甚至上千维，传统的数据处理方法往往难以处理如此高维数据。
因此，降维处理就变得尤为重要，可以将高光谱数据降低到更低的维度，减小计算复杂度。
常用的降维方法有主成分分析（PCA）、线性判别分析（LDA）等。
PCA通过对原始数据进行线性变换，得到新的低维表示，使得新的维度下数据的方差最大。
LDA则是通过最大化不同类别之间的差别、最小化同一类别内部的差别，使得新的低维表示有更好的分类能力。
除了降维处理，高光谱数据的特征提取也是至关重要的一步。
特征提取的目的是通过挖掘数据中的潜在信息，抽取出最能表征地物光谱特性的特征。
常用的特征提取方法有光谱特征提取、空间特征提取和纹理特征提取等。
光谱特征提取主要通过分析不同波段的反射率值之间的关系，挖掘出地物表现出的光谱特性，如光谱曲线形态、光谱吸收特征等。
空间特征提取则是通过分析地物在空间上的分布情况，提取出地物的大小、形状和空间分布规律等特征。
纹理特征提取则是通过分析地物表面的纹理特征，提取出地物的纹理信息，如纹理粗糙度、纹理方向等。
高光谱数据处理与特征提取技术的研究不仅可以在农业、环境监测、城市规划等领域中发挥重要作用，还对于地质勘探、矿产资源调查等领域具有重要意义。
浅谈光谱特征选择在高光谱红外探测仪反演廓线资料中的方法与挑战
浅谈光谱特征选择在高光谱红外探测仪反演廓线资料中的方法与挑战发布时间：2022-10-27T01:31:11.518Z 来源：《科技新时代》2022年11期作者：余佩沛[导读] 高光谱红外探测仪由于其高光谱分辨率、高时空分辨率的探测能力，致使探测数据间存在大量的相关性余佩沛四川省气象探测数据中心 610072摘要：高光谱红外探测仪由于其高光谱分辨率、高时空分辨率的探测能力，致使探测数据间存在大量的相关性。
考虑到信息冗余及数据传输、储存的业务需求，有必要进行光谱特征选择。
本文介绍了两种光谱特征选择方法的定义及典型代表，并就其应用于反演廓线资料所存在问题与挑战做出简要说明。
关键词：高光谱特征提取通道选择廓线1引言高光谱红外探测仪器所设通道的通道数越多，表明其光谱分辨率越高，使得使用探测仪光谱所有的信息在现实业务中不可行，且有大量的通道存在相关性，光谱中的信息也存在大量相关性。
对反演廓线而言，研究如何从光谱中选择特征，在减少信息冗余的同时又能够保留所需的最佳信息就显得尤为重要。
2光谱特征选择方法研究和实践证明[1]使用全部的光谱信息未必能提高产品的质量，因此在利用高光谱红外探测仪反演廓线资料之前，有必要对光谱进行特征选择，其方法主要分为两种：(1). 特征提取——通过提取最具代表性的特征来表征原光谱所有信息。
其中主成分分析法(PCA)是特征提取的典型代表，其在给定数据的协方差矩阵上进行奇异值分解(SVD)，在遥感和卫星气象学领域PCA通常称为经验正交函数 (EOF) 分析，在许多研究领域得到了蓬勃发展，例如数据同化，物理参数及痕量气体的估计，组件空间中存在的辐射传输方程反问题，以及从高光谱分辨率的红外数据中反演温度廓线[2]。
(2).通道选择——根据提前设定的选择原则从原始通道中挑选其中部分通道。
要求所选通道能反应大气层的基本信息量，并在反演过程中需省时且效果较好。
针对不同的大气成分，不同的目的，通道选择方案也不同。
专题六：高光谱数据介绍
光谱库
• ENVI中 的相关应用-标准波谱库： *.sli ,*.hdr
高光谱图像
• 对地物进行多波段成像所得到的一组二 维图像，每个波段对应的一个二维图像。 • 高光谱图像与自然图像的区别在于多了 一维光谱信息。
• 图像立方体 Spectral>Build 3D Cube
光谱空间及光谱角
• 光谱曲线图是区分不同地物的 主要方法 • 区分大量光谱时，需要用光谱 空间来表述。 • 以n=2为例，光谱向量（右图） • 多维光谱空间在可视化绘图是 困难的，数学构建上是可能的。 • 光谱间的相似性可以通过光谱 向量间的角度来判断——光谱 角。
光谱端元
将相关性很小的图像波段，如PCA、MNF 的前两个波段，作为X,Y构成二维散点图。 在理想状态下，根据线性混合模型数学描 述，三角形顶端为纯净像元。
在实际选择中，往往选择凸出部分，再获 取这个区域相应的平均波谱。
主要流程
• • • • 查看高光谱图像 打开常见图谱库 端元波谱提取（MNF） 高光谱分类—波谱角（SAM）
专题六：高光谱遥感 hyperspectral remote sensing
遥感的发展趋势
• 平台、传感器——数据
– 高（空间）分辨率 – 高光谱 – 高时间、高辐射 – 遥感反演 – 面向对象 – 光谱端元
• 信息处理方法
“天地一体化”
• 应用方面
– 实用化、商业化、国际化、一体化
背景
• 随着对地观测技术的迅速发展，图像的光谱 分辨率、空间分辨率和时间分辨率有了较显 著的提高，高光谱和高空间分辨率图像得到 了越来越多的应用。 • 精细的观测地物——地物的识别，地物的成 分信息
• 高光谱图像由成像光谱仪产生 • 测谱学和遥感成像技术的融合。
典型伪装材料高光谱特征及识别方法研究
典型伪装材料高光谱特征及识别方法研究一、引言随着科技的发展和社会的进步，伪装材料的制备、应用和识别技术得到了越来越多的关注。
伪装材料的高光谱特征与识别方法研究成为了研究的热点之一。
本文将重点围绕典型伪装材料的高光谱特征和识别方法展开研究，为相关领域的研究提供一定的参考和借鉴。
二、典型伪装材料的高光谱特征1.仿生材料仿生材料是一种模仿生物体的外形、结构和功能而制成的材料。
在高光谱特征上，仿生材料的光谱反射率与真实生物体的光谱反射率非常相近，因此对于使用高光谱遥感技术进行识别来说具有较高的难度。
2.掩体材料掩体材料是一种可以隐藏目标的材料，通常用于军事领域。
它的高光谱特征表现为在不同波长下的反射率变化较小，使得目标很难在高光谱图像中被正确识别。
3.仿生掩蔽材料仿生掩蔽材料是一种结合了仿生和掩体的特点的材料，具有模拟生物体外表和结构的能力，同时能够隐藏目标的特性。
它的高光谱特征与仿生材料和掩体材料的特征有一定的相似性，但在一些波段上可能有更加复杂的反射率变化。
三、典型伪装材料的高光谱识别方法1.高光谱光谱角度特征识别方法高光谱光谱角度特征识别方法是通过分析目标在不同光谱角度下的反射率变化来识别伪装材料。
该方法主要通过获取目标在不同角度下的高光谱数据，并对数据进行处理分析，从而实现对伪装材料的识别。
2.多波段分类识别方法多波段分类识别方法是通过使用多个波段的高光谱数据对目标进行分类识别。
该方法通过采集目标在不同波段下的高光谱数据，并使用分类算法对数据进行处理分析，从而实现对伪装材料的识别。
3.光谱反射率统计分析方法光谱反射率统计分析方法是通过对目标在不同波长下的反射率进行统计分析来识别伪装材料。
该方法通过对目标在不同波长下的光谱数据进行统计分析，从而实现对伪装材料的识别。
四、典型伪装材料的高光谱识别方法研究案例1.仿生材料的高光谱识别方法研究案例研究人员采集了不同种类的仿生材料在不同波长下的高光谱数据，并使用高光谱光谱角度特征识别方法进行分析。
基于叶片高光谱特性分析的树种识别
收 稿 日期 ：２０ —０１ 。 订 日期 ：２ １一ｌ２ ０ ９１ —１ 修 ００Ｏ 一６
实验地点 为浙江省临安市浙江林学 院校 内植物 园 ， 选择 了香樟 、麻栎 、马尾 松 、 毛竹等 ４ 种南方 常见 的树进行试 验 ， 每种树选取 ５ 树 ，每棵 树采 集 １ 棵 ０片 向 阳面 的成熟 叶，共
基 于 叶片 高光 谱 特性 分 析 的树 种 识 别
王 志辉 ，丁 丽 霞
浙 江 农 林 大 学 ，浙 江 省 森林 生 态 系统 碳循 环 与 固碳 减 排 重 点 实 验 室 ，环境 科技 学 院 ，浙 江 ｌ 临安 ３ ３ ０ １ ０ １
摘
要
高光谱遥感技术 的出现将为解决森林 树种 的精 细识 别难题 提供有效 的途径 。利 用高光 谱遥感技 术
第３ 卷， ７ ０ 第 期
２０ １０年 ７ 月
光
谱
学
与
光
谱
分
析
Ｖｏ ． ０ Ｎｏ ７ ｐ １ ２ — ８ ９ １３ ， ． ， ｐ ８ ５ １ ２
Ｓ ｅ ｔｏ ｃ ｐ ｎ ｐ ｃ ｒ ｌ ｐ ｃ ｒ ｓ ｏ ｙ ａ ｄ Ｓ ｅ ｔａ ａｙ ｉ Ａｎ ｌ ｓｓ
Ｊ ｌ ，２ １ ｕｙ ０ ０
所选择 的波段进行检验识别 不同树种的效果 ， 验 的结 果显示选 择 的波段能 有效地 区分不 同树种 。区分不 检 同树种的有效波段大都位 于近红外波段 ， 且差异最 大的波段 也是 近红外 波段 ，其分别 为 １６ ７ １６ ６和 并 ５～ ６
１ ６８ ｌ ７７ ｒ ８ ～ ８ ｉ ｍ
作者简介 ： 王志辉 ，１ ７ ９ ９年生，浙江农林大学环境科技学院研究生