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基于密度背景纯化的高光谱异常检测
  • ISSN号:1006-7043
  • 期刊名称:《哈尔滨工程大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP751.1[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,黑龙江哈尔滨150001
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(61571145,61601135);黑龙江省自然科学基金项目(ZD201216);哈尔滨市优秀学科带头人基金项目(RC2013XK009003);中央高校基本科研业务费专项基金项目(GK2080260139).
中文摘要:

在高光谱图像异常检测中,背景存在异常像元会造成背景统计信息失真,这将导致检测结果具有较高的虚警率。针对此问题,提出了一种基于密度背景纯化的异常检测算法。首先计算背景中每个像元的密度;然后根据高光谱图像中背景密度远大于异常密度的特性,利用最大类间方差法将异常从背景中分离;最后,将纯化后的背景用于统计信息的估计,通过RX检测算法(Reed-Xiaoli detector,RXD)对高光谱图像进行检测。为验证算法的有效性,利用两组真实的高光谱数据进行仿真实验。实验结果表明与RXD比,所提算法在两组数据下的曲线下面积值分别提高了0.0246和0.0086。同时,与当前的异常检测算法相比所提算法有较好的接收机工作特性曲线。

英文摘要:

In anomaly detection in hyperspectral images, a background anomaly distorts the background statistical information, leading to a high false-alarm rate. Here a density background refinement-based anomaly detector is proposed to solve this problem. The density of each background pixel was calculated first. Then, considering that the background density is much greater than the density of an anomaly in hyperspectral images, anomalies were sep-arated from background using Otsu′s method. Finally, the image was detected with a Reed-Xiaoli detector (RXD)using statistical information on the refined background. To validate the effectiveness of the proposed algorithm, ex-periments were conducted on two real hyperspectral data sets. The results show that the proposed algorithm′s area-under-curve values are 0.024 6 and 0.008 6 larger than RXD for the two data, respectively, and that it shows better receiver operating characteristics compared with existing anomaly detection algorithms.

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期刊信息
  • 《哈尔滨工程大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国工业和信息化部
  • 主办单位:哈尔滨工程大学
  • 主编:杨士莪
  • 地址:哈尔滨市南岗区南通大街145号1号楼
  • 邮编:150001
  • 邮箱:xuebao@hrbeu.edu.cn
  • 电话:0451-82519357
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-7043
  • 国内统一刊号:ISSN:23-1390/U
  • 邮发代号:14-111
  • 获奖情况:
  • 工信部科技期刊评比"优秀期刊奖",中国高校科技期刊评比"精品期刊奖","北方十佳期刊奖",首届黑龙江省政府出版奖--优秀期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,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)
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