基于模糊K最近邻的光谱重建训练样本的选择研究

作者:刘莉; 冯漪; 刘振*; 樊硕; 赵安然; 刘思鲁
来源:印刷与数字媒体技术研究, 2023, (01): 20-28.
DOI:10.19370/j.cnki.cn10-1886/ts.2023.01.003

摘要

在宽带多光谱成像系统中,基于训练样本的光谱重建算法适用于物体表面的光谱反射率重建。模糊聚类基于目标函数的最优解使全局误差平方和达到最小,K最近邻(K-Nearest Neighbor,KNN)基于每个样本的相似程度,选择最具有代表性的光谱反射率向量。首先,在基于Colorchecker SG色卡,矿物颜料色卡以及中国画丙烯酸颜料色卡的光谱反射率数据集中,建立模糊相似矩阵,赋予每个光谱反射率向量权重,优化目标函数;其次,依据距离最小化原则,比较每个类中光谱反射率向量与聚类中心的相似程度,确定最具代表性的光谱反射率;最后,利用主成分分析法重建光谱反射率,比较均方根误差和色差。在所选择的训练样本中,光谱精度均方根误差平均值为0.0309,色差平均值为2.8009,说明基于模糊K最近邻的训练样本选择方法可提高光谱重建过程中的色度与精度,能较大程度地满足图像复制的需求。

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