基于空-谱约束的中餐馆过程混合模型高光谱图像聚类方法

摘要：

高光谱图像分类是高光谱研究的重要内容，也是许多其他应用的前提。针对传统高光谱图像分类仅考虑光谱信息而忽略空间信息的问题，对距离依赖的中餐馆模型（distance dependent Chinese restaurant process ，ddCRP）进行改进，提出一种基于空‐谱约束的中餐馆过程混合模型（spatial‐spectral Chinese restau‐rnt process ，ssCRP）用于高光谱图像聚类。该模型充分考虑像素邻域的空间和光谱信息，并将其统一纳入模型的建模及求解过程中，得到一般基于像素的聚类方法无法实现的效果，可在一定程度上满足高光谱图像聚类分析的需求。首先，为利用高光谱图像的空间和光谱信息，定义基于像素空间距离和光谱角的指数衰变函数作为像素间相似性的度量。然后，在考虑像素相似性的基础上利用基于餐桌的构造形式为每个像素确定所在的餐桌。最后，对每张餐桌分配一道菜作为聚类类别，从而达到聚类的目的。利用航空可见‐近红外成像光谱仪AVIRIS高光谱影像评估该模型性能，实验结果表明：ssCRP模型可较好地实现高光谱图像的自动聚类，与传统的K‐means和ISODATA方法相比，该模型结果斑块规整，“椒盐效应”得到抑制，具有较高的空间一致性，分类精度高，其总体精度达到63.57％，Kappa系数为0.6323，能很好反映真实地物分布。同时，分类结果的地物间边界清晰，能很好保持图像边缘。

关键词：高光谱遥感、中餐馆过程、聚类

所属期刊栏目：36

分类号：TP751(遥感技术)

资助基金：国家重点基础研究发展计划项目2011CB707102;国家高技术研究发展计划项目2012AA121302;国家科技支撑计划项目2012BAH12B01，2012BAH12B03;国家自然科学基金项目41401374

在线出版日期：2016-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1158-1162