主要内容

反常

用里德小李探测器探测异常

    描述

    例子

    rxScore=anomalyRX(输入数据)使用Reed Xialoi(RX)检测高光谱数据中的异常像素检测器。RX检测器计算每个像素的分数,作为像素与背景之间的马氏距离。分数越高表示可能存在异常。背景以数据立方体的光谱平均值和协方差为特征。有关计算分数和检测异常的更多信息,请参阅算法.

    此函数需要图像处理工具箱™高光谱成像库。您可以安装图像处理工具箱高光谱成像库从加载项资源管理器。有关安装附加组件的详细信息,请参阅获取和管理加载项.

    例子

    全部崩溃

    通过计算高光谱数据立方体中每个像素的RX分数来检测高光谱数据中的异常像素。然后利用RX评分值的累积概率分布计算出检测真实异常像素的阈值。

    将包含异常像素的高光谱数据读入工作区。

    hcube=超立方体(“印度松,dat”);

    利用RX探测器在输入的高光谱数据中寻找异常像素。检测器在均匀区域内搜索具有高强度差异的像素。

    rxScore = anomalyRX (hcube);

    通过将RX分数值重新缩放到范围[0,255]来减小其动态范围。

    rxScore=im2uint8(救援(rxScore));

    显示RX分数图。RX分数高的像素可能是异常像素。

    图imagesc(rxScore)颜色条

    计算并绘制RX分数值的累积概率分布。

    数= imhist (rxScore);pdf = count/prod(size(rxScore,[1 2]));它强调= cumsum (pdf (:));图绘制(cdf)包含(“接收分数”) ylabel (“累积概率值”)

    将置信系数值设置为0.998。选择累积概率分布值大于置信系数的第一个RX分数作为阈值。此阈值表示RX分数,高于该分数的像素为置信度为99.8%的异常。

    系数=0.998;rxThreshold=find(cdf>conf系数,1);

    应用阈值法检测RX值大于计算阈值的异常像素。结果是一个二值图像,其中异常像素被赋值为强度值1,其他像素被赋值为0。

    bw = rxScore > rxThreshold;

    使用导出数据立方体的RGB版本彩色化在RGB图像上叠加异常像素的二值图像。

    rgbImg=着色(hcube,“方法”,“rgb”);B = imoverlay (rgbImg bw);

    显示二值图像和覆盖图像。

    无花果=图(“位置”,[0 0 800 400]); 轴1=轴(“父”,无花果,“位置”,[0 0.1 0.5 0.8]); 图像SC(bw,“父”,axes1);头衔(“检测到异常像素”)轴心colormap灰色轴2=轴(“父”,无花果,“位置”,[0.50.1 0.50.8]);图像c(B,“父”axes2)标题(“覆盖图像”); 轴

    输入参数

    全部崩溃

    输入超光谱数据,指定为三维数字数组或超立方体对象。如果输入是大小为的三维数字数组M——- - - - - -N——- - - - - -C,函数将其读取为M——- - - - - -N像素与C光谱带并计算RX分数。如果输入是一个超立方体对象,函数读取存储在DataCube属性,然后计算RX分数。高光谱数据立方体必须是真实且非稀疏的。

    数据类型:单一的|双重的|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64

    输出参数

    全部崩溃

    高光谱数据立方体中每个像素的输出RX分数,作为大小矩阵返回M——- - - - - -N,与输入数据的空间维度相同。

    数据类型:双重的

    算法

    每个像素的RX分数计算如下:

    D R X = ( R μ C ) T Σ C 1. ( R μ C )

    R像素是否正在测试中μCΣC分别为光谱平均值和协方差。异常像素通常具有较高的RX分数。

    您可以从RX分数的累积概率分布估计一个阈值,以进一步调整异常像素检测。看到利用RX探测器检测高光谱数据中的异常像素的例子。

    参考文献

    [1] 具有未知光谱分布的光学图案的自适应多波段恒虚警检测声学、语音和信号处理IEEE交易38,第10号(1990年10月):1760-70。https://doi.org/10.1109/29.60107.

    张建宜和蒋绍山。《高光谱图像异常检测与分类》IEEE地球科学和遥感学报40,不。6(2002年6月):1314-25。https://doi.org/10.1109/TGRS.2002.800280。

    在R2020a中引入