基于粒子群优化聚类的高光谱图像异常目标检测
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成宝芝(1976-),男,吉林东丰人,博士,讲师,研究方向为 高光谱图像处理.

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黑龙江省教育厅科学技术研究(12533001)资助项目 , 赵春晖2 (1.大庆师范学院 物理与电气信息工程学院,黑龙江大庆 163712; 2.哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,黑龙江哈尔滨 150001)


A particle swarm optimization clustering-based approa ch for hyperspectral image anomaly targets detection
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    摘要:

    高光谱图像的高维特性增加了图像的信息量,但 是同时也带来了“维数灾难”问题 。在高光谱图像异常目标检测 过程中,如何更好降低维数,去除波段冗余性和最大程度抑制背景干扰成为亟需要解决的 问题。针对此,本文提出了基于粒子群 优化(PSO)聚类的高光谱图像异常目标检测算法。算法首先利用粒子群方法对传统的k-均 值聚类进行优化,在不改变高光谱图像 波段特征的基础上用新的聚类方法对图像进行了波段子集类划分,使得具有相似特性的波段 归为一类;然后,通过主成分分析(PCA)变换使 得聚类后的图像数据中含有的异常目标变得突出,同时抑制背景干扰;最后,提取各子集主 成分中含有最大四阶累积量值的波 段,构成最优波段子集,并与核RX算法结合进行异常检测。利用真实的AVIRIS高光谱图像对 算法进行仿真,结果表明,算法检测精度高,虚警率低。

    Abstract:

    The high dimensionality of hyperspectral image increases information,but it also leads to the question of dimensionality curse.There are several problems to be solved in reducing dime nsion,eliminating redundancy of bands,and suppressing background interferences during hyperspectral anomaly targets detection.Aiming at the problems,this paper proposes a new anomaly target detection algorithm of hyperspectral image based on particle swarm optim ization (PSO) clustering.Firstly,the algorithm optimizes the traditional-means clustering by using PSO method,the original h yperspectral image is divided for bands subset class by PSO clustering while the features of hyperspectral image bands aren′t cha nged,and those bands with similar features are clustering;Then, the feature information of all band subsets is extracted by using the principa l component analysis,which makes the information of anomaly target with highlight and suppresses background interference;At last,the optimal band subsets are achieved by fourth-order cumulant of principa l component in band subsets,and anomaly de tection is carried on by the kernel RX.The results show that the proposed algorithm was higher precision and lower false alarm probability.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

成宝芝,赵春晖.基于粒子群优化聚类的高光谱图像异常目标检测[J].光电子激光,2013,(10):2047~2054

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  • 收稿日期:2013-01-19
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