[翻译]
http://wgbis.ces.iisc.ernet.in/energy/paper/IISc_OR_Tirupati_Fullpaper_221108_new/index.htm

1.线性混合模型(linear mixed model):
在这里插入图片描述
h(x,y)代表传感器在像素(x,y)坐标处采集的特征,该特征可以认为是一个N维(N-d)的向量,N为光谱波段的范围;也可以认为是端元向量ei(纯像素或像素只代表图像中的一个类别)的线性组合。

在这里插入图片描述表示向量ei在像元h(x,y)处所占的比例。

公式(1)中有两个约束条件:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

2.像元交换算法(Pixel-swapping algorithm):
首先,将像元按照尺度因子分解成亚像元,例如每个像元中划分成10*10个亚像元,那么50%的endmember(C1)表示有50个亚像元被认为是C1类。然后,这些亚像元是随机分配的。此外,在每个像素内分配的子像素的数量保持不变。一旦完成随机初始化,目标就是改变子像素的空间排序,使相邻子像素(包括像素内部和像素之间)之间的空间相关性最大化,前提是像素级别的比例不能改变。

具体步骤:
(1)计算每个亚像素(sub-pixel)的吸引力Ai值,像元 i 的吸引力 Ai 被预测为邻居 j 的距离加权函数:
在这里插入图片描述
z(xj)是位置第j个像素位置xj的类别(二分类)。
在这里插入图片描述
hij是像素i位置xi处与相邻像素j位置xj之间的距离;
α是距离衰减模型的指数参数(指数模型的非线性参数)。这里选择的指数加权函数是任意的,也可以采用高斯模型的简单逆距离加权函数等替代方法。

相邻亚像元总数是由移动窗口r的大小决定的:
J=(2*r+1)² -1
在这里插入图片描述
(2)在计算完每个亚像元的吸引力后,分别在每个初始混合像元范围内,对其所包含的亚像元的引力进行排序。
对于每个像元,将吸引力最小的亚像元分配“1”来标记:
在这里插入图片描述
同样地,将吸引力最大的亚像元分配“0”来标记:
在这里插入图片描述
(3)亚像素类在以下基础上进行交换。如果吸引力最小的位置的吸引力小于最有吸引力的位置的吸引力,那么将执行亚像元的交换;否则,则不做任何更改。如果有像元交换,相应的引力也要重新计算。
在这里插入图片描述
重复以上三个步骤,以迭代的方式求解。当迭代次数固定或算法收敛到某个解时,这个过程就会停止。

像元交换算法简单总结如下:
(1)初始化:根据软信息为亚像元随机分配类别。
(2)对于每一次迭代:
a.对于低分辨率混合像元像元:
(i)对于每个像元内的单个亚像元:
1)计算每个亚像元受窗口内相邻亚像元的吸引力A;
2)为当前分配到1的所有子像素找到最小吸引力Aj(即(Ai = min(A)|z(xi) = 1));
3)找出当前分配给0的所有子像素的最大吸引力Aj(即(Aj = max(A)|z(xj) = 0)));
(ii)如果Ai < Aj,交换单对亚像素的分配。

3.像元交换算法改进
像元交换算法是随机初始化的,一般通过辅助信息改进算法的初始化过程,如地形信息(高程、坡度等)。

Logo

欢迎加入 MCP 技术社区!与志同道合者携手前行,一同解锁 MCP 技术的无限可能!

更多推荐