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來源:賽斯拜克 發(fā)表時間:2023-09-18 瀏覽量:694 作者:awei
目前,國內(nèi)外大多數(shù)學(xué)者對數(shù)據(jù)處理的方法是:先選擇感興趣區(qū)域(ROI),在采用主成分分析法(PCA)、獨(dú)立成分分析法(ICA)以及遺傳算法(GA)等對感興趣區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行分析降維,去除大量冗余信息,找出特征波長,并建立相應(yīng)的判別模型。常用的建模方法有BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法(BPANN)、多元線性回歸法(MLR)以及偏最小二乘法(PLS)。
高光譜圖像數(shù)據(jù)塊能夠為被檢樣品提供詳盡的內(nèi)外部信息,但同時由于波譜段多、數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)相關(guān)性強(qiáng)等特點(diǎn),給數(shù)據(jù)處理造成了維數(shù)災(zāi)難。目前,國內(nèi)外大多數(shù)學(xué)者對數(shù)據(jù)處理的方法是:先選擇感興趣區(qū)域(ROI),在采用主成分分析法(PCA)、獨(dú)立成分分析法(ICA)以及遺傳算法(GA)等對感興趣區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行分析降維,去除大量冗余信息,找出特征波長,并建立相應(yīng)的判別模型。常用的建模方法有BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法(BPANN)、多元線性回歸法(MLR)以及偏最小二乘法(PLS)。
高光譜圖像數(shù)據(jù)塊是一種能夠提供詳盡的內(nèi)外部信息的數(shù)據(jù)類型,由于其波譜段多、數(shù)據(jù)量大以及數(shù)據(jù)相關(guān)性強(qiáng)等特點(diǎn),給數(shù)據(jù)處理帶來了維數(shù)災(zāi)難。為了有效地處理高光譜圖像數(shù)據(jù),國內(nèi)外許多學(xué)者提出了一系列數(shù)據(jù)處理方法。這些方法主要包括先選擇感興趣區(qū)域(ROI),再采用主成分分析法(PCA)、獨(dú)立成分分析法(ICA)以及遺傳算法(GA)等對感興趣區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行降維處理,以去除大量冗余信息,找出特征波長,并建立相應(yīng)的判別模型。
選擇感興趣區(qū)域(ROI)是一個重要的預(yù)處理步驟,它可以幫助我們有效地減少數(shù)據(jù)處理的工作量。ROI可以通過多種方式進(jìn)行選擇,例如基于圖像的形狀、大小、亮度、顏色等特征進(jìn)行手動或自動選擇。
在對ROI數(shù)據(jù)進(jìn)行降維處理方面,主成分分析法(PCA)是一種常用的方法。PCA通過將數(shù)據(jù)投影到一組正交向量上,使得投影后的數(shù)據(jù)方差最大,從而對數(shù)據(jù)進(jìn)行降維處理。在PCA中,重要的投影向量(主成分)對應(yīng)于數(shù)據(jù)方差最大的方向,因此能夠保留最重要的信息。
獨(dú)立成分分析法(ICA)也是一種常用的降維方法。ICA通過將數(shù)據(jù)分解成一組獨(dú)立的成分,使得每個成分對應(yīng)于數(shù)據(jù)中的一個特定源信號或特征。與PCA不同,ICA尋找的是一組獨(dú)立的向量,而不是正交向量。
遺傳算法(GA)是一種搜索算法,它通過模擬自然界的進(jìn)化過程來尋找最優(yōu)解。GA在尋找最優(yōu)解的過程中,不斷地進(jìn)行迭代和優(yōu)化,直到找到滿足要求的結(jié)果為止。在處理高光譜圖像數(shù)據(jù)時,GA可以用于尋找最優(yōu)的特征波長組合。
在建立判別模型方面,常用的建模方法有BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法(BPANN)、多元線性回歸法(MLR)以及偏最小二乘法(PLS)。
BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種深度學(xué)習(xí)算法,它通過模擬人腦神經(jīng)元的連接方式來構(gòu)建一個高度復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在處理高光譜圖像數(shù)據(jù)時,BPANN可以用于識別和分類圖像中的各種特征和模式。
多元線性回歸法(MLR)是一種簡單的統(tǒng)計方法,它通過將多個自變量和一個因變量之間的關(guān)系建模為線性關(guān)系,來預(yù)測因變量的值。在處理高光譜圖像數(shù)據(jù)時,MLR可以用于預(yù)測圖像中的各種屬性,例如亮度、顏色等。
偏最小二乘法(PLS)是一種回歸方法,它通過將自變量和因變量之間的關(guān)系建模為一系列潛在的線性關(guān)系,來預(yù)測因變量的值。與MLR不同,PLS考慮了自變量和因變量之間的復(fù)雜關(guān)系,并且可以更好地處理自變量之間的多重相關(guān)性。在處理高光譜圖像數(shù)據(jù)時,PLS可以用于預(yù)測圖像中的各種屬性,例如亮度、顏色等。
高光譜圖像數(shù)據(jù)處理方法是一種具有重要應(yīng)用價值的技術(shù)。通過選擇合適的ROI、降維方法和判別模型,可以有效地處理高光譜圖像數(shù)據(jù),并提取出有用的信息。這些方法的應(yīng)用范圍廣泛,可以用于環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。