一种改进迭代误差分析端元提取算法 - 哈尔滨工程大学学报.PDFVIP

第３６卷第２期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 哈　 尔　 滨　 工　 程　 大　 学　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｖｏｌ．３６ №．２ ２０１５年２月　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｆｅｂ．２０１５ 一种改进迭代误差分析端元提取算法 赵春晖，崔士玲，赵艮平，钟卫 （哈尔滨工程大学信息与通信工程学院，黑龙江哈尔滨 １５０００１） 摘　 要：迭代误差分析（ＩＥＡ）算法是应用比较广泛的端元提取算法之一，针对ＩＥＡ端元提取算法计算量大的缺点，从减 少参与迭代过程中的像元数目进行改进。 根据凸面几何理论，混合像元位于其端元构成子空间内部，这部分像元到其端 元正交子空间（ＯＳＰ）投影值理论上为零，在迭代求下一个端元过程中，可以将这部分无用像元去除，从而减少每步迭代 过程像元数目。 采用模拟数据和真实高光谱数据进行实验，证明改进算法与原算法提取端元精度相同，随着端元提取个 数的增多，参与迭代过程的像元数目逐次减少，比原始的ＩＥＡ端元提取算法减少了计算时间。 关键词：端元提取；迭代误差分析；正交子空间投影；最小二乘算法 ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１００６⁃７０４３．２０１３１００９４ 网络出版地址：ｈｔｔｐ：／ ／ ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ ｋｃｍｓ／ ｄｏｉ／ １０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１００６⁃７０４３．２０１３１００９４．ｈｔｍｌ 中图分类号：ＴＰ７５１．１　 文献标志码：Ａ　 文章编号：１００６⁃７０４３（２０１５）０２⁃０２５７⁃０５ Ｅｎｄｍｅｍｂｅｒ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｉｔｅｒａｔｉｖｅ ｅｒｒｏｒ ａｎａｌｙｓｉｓ ＺＨＡＯ Ｃｈｕｎｈｕｉ，ＣＵＩ Ｓｈｉｌｉｎｇ，ＺＨＡＯ Ｇｅｎｐｉｎｇ，ＺＨＯＮＧ Ｗｅｉ （ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５０００１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔｅｒａｔｉｖｅ ｅｒｒｏｒ ａｎａｌｙｓｉｓ （ＩＥＡ） ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｅｎｄｍｅｍｂｅｒ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ． Ａｓ － ｆｏｒｔｈｅｃｏｍｐｕｔｅ ｉｎｔｅｎｓｉｖｅｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｍｐｒｏｖｅｓｉｔｆｒｏｍｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｐｉｘｅｌｓｐａｒｔｉｃｉｐａｔｅｄｉｎｔｈｅ ｉｔｅｒａｔｉｖｅ ｐｒｏｃｅｓｓ． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｎｖｅｘ ｇｅｏｍｅｔｒｙ ｔｈｅｏｒｙ，ｍｉｘｅｄ ｐｉｘｅｌ ｌｏｃａｔｅｓ ｏｎ ｉｔｓ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｓｕｂｓｐａｃｅ ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅｄ ｂｙ ｉｔｓ ｅｎｄｍｅｍｂｅｒｓ． Ｔｈｅ ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｃｅｌｌｓ ｔｏ ｔｈｅｉｒ ｅｎｄｍｅｍｂｅｒ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｓｕｂｓｐａｃｅ （ＯＳＰ） ｉｓ ｚｅｒｏ， ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｂｅｒｅｍｏｖｅｄｄｕｒｉｎｇｔｈｅｉｔｅｒａｔｉｖｅｐｒｏｃｅｓｓｆｏｒｄｅｒｉｖｉｎｇｔｈｅｎｅｘｔｅｎｄｍｅｍｂｅｒ，ｔｈｅｒｅｂｙｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆ ｐｉｘｅｌｓ ｉｎ ｅｖｅｒｙ ｉｔｅｒａｔｉｏｎ ｓｔｅｐ． Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｗｉｔｈ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｄａｔａ ａｎｄ ｒｅａｌ ｈｙｐｅｒｓｐｅｃｔｒａｌ ｄａｔａ ｗｅｒｅ ｄｏｎｅ，ｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈａｔ ｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｈａｓｔｈｅｓａｍｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｅｄｅｎｄｍｅｍｂｅｒｗｉｔｈｏｒｉｇｉｎａｌａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ａｎｄｗｉｔｈｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｆｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｅｄｅｎｄｍｅｍｂｅｒｓ，ｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｐｉｘｅｌｓｐａｒｔｉｃｉｐａｔｅｄｉｎｔｈｅｉｔｅｒａｔｉｏｎｄｅ