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基于K-均值聚类与夹角余弦法的多光谱分类算法
  • ISSN号:1000-0593
  • 期刊名称:《光谱学与光谱分析》
  • 时间:0
  • 分类:TH744[机械工程—光学工程;机械工程—仪器科学与技术;机械工程—精密仪器及机械]
  • 作者机构:[1]中国科学院光谱成像技术重点实验室西安光学精密机械研究所光谱成像技术实验室,陕西西安710119, [2]中国科学院研究生院,北京100190, [3]中国科学院光电研究院,北京100049
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(40805013)资助
中文摘要:

近年来对高光谱与多光谱进行分类去混的研究方法很多,K-均值聚类算法与光谱相似度计算算法都属于成熟的分类算法。作者在对其研究基础上,将K-均值算法进行改进,并融入光谱相似度匹配算法,形成一种新的光谱分类算法,找出两条距离最远的光谱作为参考光谱,用欧氏距离法或夹角余弦法对数据立方体进行分类,并且从数据立方体中删除属于这两条谱线的其余谱线,同时找出与两条参考光谱距离最远或者夹角最大者作为第三条参考光谱,对剩余数据立方体进行新的分类,并在此算法上用多光谱数据立方体进行了试验验证。通过ENVI用K-均值(K-means)进行分类,与改进的K-means算法和夹角余弦法Mat-lab仿真结果进行比较,后两种对于两种气泡的分类效果都很好,对背景的分类改进的K-means算法效果较好,尤其是欧氏距离法能将背景完整地分离出来。

英文摘要:

The classification and de-aliasing methods with respect to multi-spectra and hyper-spectra have been widely studied in recent years.And both K-mean clustering algorithm and spectral similarity algorithm are familiar classification methods.The present paper improved the K-mean clustering algorithm by using spectral similarity match algorithm to perform a new spectral classification algorithm.Two spectra with the farthest distance first were chosen as reference spectra.The Euclidean distance method or spectral angle cosine method then were used to classify data cube on the basis of the two reference spectra,and delete the spectra which belongs to the two reference spectra.The rest data cube was used to perform new classification according to a third spectrum,which is the farthest distance or the biggest angle one corresponding to the two reference spectra.Multi-spectral data cube was applied in the experimental test.The results of K-mean clustering classification by ENVI,compared with simulation results of the improved K-mean algorithm and the spectral angle cosine method,demonstrated that the latter two classify two air bubbles explicitly and effectively,and the improved K-mean algorithm classifies backgrounds better,especially the Euclidean distance method can classify the backgrounds integrally.

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期刊信息
  • 《光谱学与光谱分析》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国光学学会
  • 主编:高松
  • 地址:北京海淀区魏公村学院南路76号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:chngpxygpfx@vip.sina.com
  • 电话:010-62181070
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0593
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2200/O4
  • 邮发代号:82-68
  • 获奖情况:
  • 1992年北京出版局编辑质量奖,1996年中国科协优秀科技期刊奖,1997-2000获中国科协择优支持基础性高科技学术期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国生物医学检索系统,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40642