第
38
卷第
2
期
2013
年
2
月
武汉大学学报·信息科学版
Geomatics
and
Information
Science
of
Wuhan
University
Vo
l.
38
NO.2
Feb.
2013
文章编号
:1671-8860(2013)02-0200-04
文献标志、码
:A
顾及局域信息的核化正交手空间投影
目标探测方法
王挺
l
杜博
2
张良培
l
(1
武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，武汉市珞喻路
129
号，
430079)
(2
武汉大学计算机学院，武汉市珞咖山，
430072)
摘
要:提出了一种基于局域信息的核化正交子空间投影的目标探测方法
(KLOSP)
。模拟数据实验证明，
KLOSP
方法比其他子空间目标探测方法具有更优的接受者操纵特征曲线;真实影像数据实验证明，该方法比
传统子空间目标探测方法具有更大的目标与背景的可分度，能够准确地对高光谱影像数据进行目标探测。
关键词:目标探测;正交子空间扶影;核映射;局域化
中图法分类号
:P237.3
目标探测是将目标地物与其他地物区分，判
断目标在各个像元内存在性的问题
[1-3J
。近年来，
以目标探测为代表的高光谱图像处理已经成为国
内外的研究热点[4-5
J
1994
年
Harsanyi
和
Chang
提出了基于正交子空间投影
COS
凹的目标探测算
子问。该方法适用于地物端元光谱符合线性混合
模型的情况，但是真实高光谱影像中端元光谱非
线性海合情况严重，
OSP
方法并不能解决这种端
元光谱非线性混合问题。
Kwon
和
Nasrabadi
在
2005
年提出了一种基于核映射方法的正交子空
间探测算子
CKOSP)
，将低维线性不可分的数据
集通过核策略映射到更加高维的空间中，使得目
标和背景可以很好地被区分
[7J
。但是在
OSP
和
KOSP
方法中，背景投影子空间的构造方式对于
所有待探测像元都是不变的，并未考虑空间邻域
信息的影响。而事实上，目标光谱信息受到的干
扰更有可能来自其周围的背景像元
[8J
。为此，本
文在
KOSP
方法的基础上，加入空间邻域信息，
提出了一种基于局域信息的核化正交子空间目标
探测方法。
收稿日期
:2012-12-20
。
1
顾及局域信息的核化正交投影子
空间探测方法
1.
1
正交投影子空间探测方法
在结构化背景的探测理论中，端元光谱矩阵
可以分解为感兴趣的目标端元
d
和不感兴趣的背
景端元
U
，
U
是由非目标的各类背景端元组成的
矩阵。每个像元的反射率表示为它包含的所有端
元的特征反射率与它们各自丰度乘积的线性组
合，利用最大化信噪比的原则得到
OSP
探测算子
D
osp
= d
T
pr C 1 )
OSP
方法将数据投影到背景
U
的正交补矩
阵空间
P=I-UU#
=I-UCUTU)-IU
T
，
P
将
U
分
量消除，从而抑制了图像中不感兴趣目标的特征
分量。
OSP
方法是基于线性混合模型的。而研
究表明，在大多数情况下，各种地物的光谱反射率
通过各种端元的非线性组合方式表示更加准
确
[9J
。
1.
2
核化策略
高光谱遥感影像成像过程中，由于电磁波在
地物表面多次反射或者同物异谱现象造成的端元
项目来源:国家
973
计划资助项目
(2011CB707105)
;国家自然科学基金资助项目
(40930532
，
41061130553
，
61102128);
中国科学院
数字地球重点实验室开放基金资助项目
(2010LDE006)
;中央高校基本科研业务费专项资金资助项目
(211274633)
;中国
博士后科学基金资助项目
(211-180788)
;湖北省自然科学基金资助项目
(20
1l
CDB455)
。
资源评论
