基于标记样本扩展的高光谱波段选择技术

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1、巧麥《辦藏少等圍硕±学位论文胃磯画基于标记样本扩誦高光谱臟选撇术園作者姓名姚利学校导师姓名、胁放曹向海副教授＾ｙｉ企业导师姓名、职疏凤宏晓巧工＾＿１＾１由请学位类别工程硕±ｍ。圏学校代码10701学号1302121237分类号TP75密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于标记样本扩展的高光谱波段选择技术作者姓名：姚利领域：电子与通信工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：曹向海副教授企业导师姓名、职称：凤宏晓高工学院：电子工程学院提交日期：2015年11月LabeledSamplesExpansion-basedBa

2、ndSelectionforHyperspectralImageAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationsEngineeringByYaoLiSupervisor:CaoXianghaiAssociateProfessorFengHongxiaoSeniorEngineerNovember2015西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本

3、人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢中所罗列的内容Ｗ外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研巧成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同事对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任。本人签名：姚矛Ｉ日期；＿西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，目Ｐ：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电

4、子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，，允许查阅、借阅论文；学校可Ｗ公布论文的全部或部分内容允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。＿本人签名：她寺名；＿、导师签日期：日期：摘要摘要近年来，高光谱遥感技术发展迅速，在社会与生活领域中有着越来越广泛的应用。运用高光谱图像中丰富的光谱信息可以进行精确的目标识别，但其高维的数据形式、信息的高度冗余也给后续的数据处理带来了巨大的挑战。因此，如何在最大程度保留高光谱数

5、据丰富信息的基础上降低数据维度是高光谱图像处理的重要技术问题之一。波段选择是高光谱图像处理中一种常用的降维方式。波段选择是指在原始波段中挑选出符合要求的最优波段组合，它与特征提取方法相比，较好的保留了原始波段的物理含义以及地物的光谱特性。根据标记样本参与的数量，波段选择可分为无监督波段悬着、半监督波段选择与有监督波段选择。虽然有监督波段选择利用标记信息可以提高波段选择的性能，但由于标记样本的缺乏及难以获取，有监督波段选择的应用范围一直受限。针对有监督波段选择方法受限于标记样本的问题，本文在分析总结前人研究成果的基础上，对如何扩大有监督波段选择方法应用范围做了深入的研究，主要研究内容有

6、：（1）基于像素聚类的波段选择方法。该算法首先对图像分块并提取代表性像素点，随后对代表性像素点进行聚类并使用支撑向量机分类器优化聚类结果，最终将聚类的类标当作伪标签，形成伪标记样本，然后采用有监督波段选择方法进行波段选。该算法将未标记样本转换为伪标记样本，实现了在无监督领域中使用有监督波段选择方法，扩展了有监督波段选择的应用范围。（2）基于小样本扩展的波段选择方法。该算法针对标记样本稀缺的问题，通过增加标记样本来提高波段选择效果。该算法通过两种方式来增加标记样本，其一是根据高光谱图像中空间相邻的点很有可能是同一类地物的特性，将已知标记样本点的邻域点加入到标记样本集中；其二是通过线性合

7、成的方法，在同类已知标记样本集中线性合成一些新的样本。通过加入新的标记样本，扩大标记样本集，达到更好的波段选择效果。本文所提出的两种算法都具有扩展标记样本集的作用，使用扩展后的标记样本集参与有监督波段选择，以此来扩展有监督波段选择方法的应用范围与性能效果。本文中对所提两种算法设计了仿真实验，仿真实验结果证明了本文所提方法的有效性。关键词：高光谱图像，数据降维，波段选择，有监督，标记样本IABSTRACTABSTRACTInrecentyears,hyper