改进的高光谱解混初始化方法及其适用性分析

作者:魏磊; 丁来中*; 王文杰; 高彦涛; 黄鹏飞; 李春意; 张永杰
来源:测绘通报, 2022, (08): 61-67.
DOI:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0233

摘要

高光谱影像中存在大量的混合像元,极大地限制了高光谱影像的定量应用,高效且精准地进行像元解混尤为重要。端元矩阵的初始化、算法本身的代价函数及其迭代规则,三者的不同往往会导致获取的最终端元光谱和端元丰度的不同。在不同条件下,选取适当的初始化方法、代价函数和迭代规则,使得高光谱解混结果更优尤为重要。本文改进了一种基于欧氏距离和光谱信息散度的分块初始化方法(IBISS),改进后方法在中低信噪比情况下优于其他初始化方法。同时针对初始化、算法本身这两个方面进行大量试验,结果表明:(1)分块初始化优于全局初始化;(2)梯度迭代NMF算法相比于乘性迭代NMF算法,具有更快的收敛速度,但容易陷入局部最小值;(3)乘性迭代分块NMF算法相比于乘性迭代标准NMF算法能够获取更好的端元丰度信息;(4)梯度迭代分块NMF算法不适用于随机初始化后的光谱解混过程。

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