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国土资源遥感  2017, Vol. 29 Issue (4): 114-119    DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.17
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基于谱线形状与信息量差异的高光谱解混NMF初始化方法
袁德有1, 袁林2
1.南阳理工学院数学与统计学院,南阳 473004;
2.南阳理工学院经济管理学院,南阳 473004
An initialization method of non-negative matrix factorization for hyperspectral data unmixing based on spectral shape and information dissimilarity
YUAN Deyou1, YUAN Lin2
1. School of Mathematics dissimilarity and Statistics, Nanyang Institute of Technology, Nanyang 473004, China;
2. School of Economics and Management, Nanyang Institute of Technology, Nanyang 473004, China
全文: PDF(3593 KB)   HTML  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 在高光谱像元解混应用中,好的端元光谱矩阵初始化方法对于提高盲信号分解精度具有重要意义。针对空间分辨率较高的高光谱数据,提出了一种新的面向非负矩阵分解(non-negative matrix factorization,NMF)的初始化方法。该方法通过计算像元在谱线形状和信息量差异等方面的参数,利用像元谱线峭度、KL散度和光谱角等参量,从众多混合像元中识别出纯像元; 并分辨出不同类型纯像元(或类纯像元)之间的差别,从中选择最适合代表每一类型端元的纯像元(或类纯像元)作为算法的初值像元,完成端元矩阵的初始化。将此方法分别用于模拟数据和真实数据的实验结果表明,该方法能够明显提高高光谱混合数据的NMF精度,相比其他常用初始化方法具有更好的效果。
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关键词 滇池流域水蚀荒漠化遥感动态监测    
Abstract:When blind signal separation technique is applied to unmixing hyperspectral data, a good initialization is vital for improving separating precision. Aimed at the hyperspectral data with relatively high spatial resolution and simple surface features, the authors put forward a reasonable hypothesis that the data contain pure pixel or approximate pure pixel corresponding to the each type of end-members, and proposed a new initialization method of non-negative matrix factorization(NMF), which has great potential in pixel unmixing. By calculating parameters to quantify the spectral shape and information difference among candidate pixels, this method extracts pure pixels from mixed pixels, recognizes the information dissimilarity among different types of pure pixels and choose the existing pixels that are most suitable for representing each type of end-members as NMF’s initial values. The experimental results show that the method proposed in this paper can improve NMF’s decomposition accuracy of hyperspectral data significantly, and its performance is better than that of other NMF initialization methods.
Key wordsDianchi watershed    water erosion desertification    remote sensing    dynamic monitoring
收稿日期: 2016-12-16      出版日期: 2017-12-04
:  TP751  
基金资助:河南省高等学校重点科研项目“Smith正规型在有限域上有理点个数中的应用”(编号: 17A110010)资助
作者简介: 袁德有(1960-),男,教授,主要从事小波分析等方面的研究。Email: yuandeyou1960@163.com。
引用本文:   
袁德有, 袁林. 基于谱线形状与信息量差异的高光谱解混NMF初始化方法[J]. 国土资源遥感, 2017, 29(4): 114-119.
YUAN Deyou, YUAN Lin. An initialization method of non-negative matrix factorization for hyperspectral data unmixing based on spectral shape and information dissimilarity. REMOTE SENSING FOR LAND & RESOURCES, 2017, 29(4): 114-119.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/gtzyyg.2017.04.17      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2017/V29/I4/114
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