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原文传递一种土壤高光谱解混方法及系统

专利名称：	一种土壤高光谱解混方法及系统
摘要：	本发明公开了一种土壤高光谱解混方法及系统，该方法包括获取覆盖有枯枝落叶层土壤的高光谱数据，得到初始混合信号；对初始混合信号进行中心化处理，得到中心化处理后的混合信号；对中心化处理后的混合信号进行白化处理，得到白化处理后的混合信号；根据白化处理后的混合信号计算解混矩阵；根据解混矩阵与初始混合信号生成源信号；源信号为裸土光谱对应的信号。本发明提出的方法及系统，具有能够在未知的土壤光谱和枯枝落叶源光谱信息以及未知土壤和枯枝落叶比例的情况下，将土壤光谱分离出来的优点，进而有助于提高后续有机碳估测的精度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	辽宁;21
申请人：	东北大学
发明人：	包妮沙;赵伟;赵鑫;周咏春;王思琢;刘小翠
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-27T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201910444826.X
公开号：	CN110132866A
代理机构：	北京高沃律师事务所
代理人：	程华
分类号：	G01N21/31(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	110000 辽宁省沈阳市和平区文化路3巷11号
主权项：	1.一种土壤高光谱解混方法，其特征在于，包括：获取覆盖有枯枝落叶层土壤的高光谱数据，得到初始混合信号；对所述初始混合信号进行中心化处理，得到中心化处理后的混合信号；对所述中心化处理后的混合信号进行白化处理，得到白化处理后的混合信号；根据所述白化处理后的混合信号计算解混矩阵；根据所述解混矩阵与所述初始混合信号生成源信号；所述源信号为裸土光谱对应的信号。 2.根据权利要求1所述的土壤高光谱解混方法，其特征在于，在所述获取覆盖有枯枝落叶层土壤的高光谱数据之后，还包括：对所述高光谱数据进行平滑去噪处理。 3.根据权利要求1所述的土壤高光谱解混方法，其特征在于，所述对所述初始混合信号进行中心化处理，具体包括：将所述初始混合信号数据与所述初始混合信号数据的均值做差，得到中心化处理后的混合信号；所述对所述中心化处理后的混合信号进行白化处理，具体包括：根据所述中心化处理后的混合信号的协方差矩阵计算得到白化矩阵；将所述中心化处理后的混合信号与所述白化矩阵相乘，得到白化处理后的混合信号。 4.根据权利要求1所述的土壤高光谱解混方法，其特征在于，所述根据所述白化处理后的混合信号计算解混矩阵，具体包括：初始化解混矩阵；将所述解混矩阵与所述白化处理后的混合信号相乘，得到解混信号；根据所述解混信号更新所述解混矩阵；将更新所述解混矩阵的次数加1；判断所述次数是否大于预设值；若所述次数大于所述预设值，输出更新后的解混矩阵；若所述次数小于或等于所述预设值，返回步骤“将所述解混矩阵与所述白化处理后的混合信号相乘，得到解混信号”。 5.根据权利要求1所述的土壤高光谱解混方法，其特征在于，根据所述解混矩阵与所述初始混合信号生成源信号，具体包括：将所述解混矩阵与所述初始混合信号相乘得到源信号。 6.一种土壤高光谱解混系统，其特征在于，包括：初始混合信号提取模块，用于获取覆盖有枯枝落叶层土壤的高光谱数据，得到初始混合信号；中心化处理模块，用于对所述初始混合信号进行中心化处理，得到中心化处理后的混合信号；白化处理模块，用于对所述中心化处理后的混合信号进行白化处理，得到白化处理后的混合信号；解混矩阵计算模块，用于根据所述白化处理后的混合信号计算解混矩阵；源信号生成模块，用于根据所述解混矩阵与所述初始混合信号生成源信号；所述源信号为裸土光谱对应的信号。 7.根据权利要求6所述的土壤高光谱解混系统，其特征在于，所述土壤高光谱解混系统，还包括：去噪模块，用于对所述高光谱数据进行平滑去噪处理。 8.根据权利要求6所述的土壤高光谱解混系统，其特征在于，所述中心化处理模块，具体包括：中心化处理单元，用于将所述初始混合信号数据与所述初始混合信号数据的均值做差，得到中心化处理后的混合信号；白化处理模块，具体包括：白化矩阵生成单元，用于根据所述中心化处理后的混合信号的协方差矩阵计算得到白化矩阵；白化处理单元，用于将所述中心化处理后的混合信号与所述白化矩阵相乘，得到白化处理后的混合信号。 9.根据权利要求6所述的土壤高光谱解混系统，其特征在于，解混矩阵计算模块，具体包括：初始化解混矩阵生成单元，用于初始化解混矩阵；解混信号生成单元，用于将所述解混矩阵与所述白化处理后的混合信号相乘，得到解混信号；解混矩阵更新单元，用于根据所述解混信号更新所述解混矩阵；次数更新单元，用于将更新所述解混矩阵的次数加1；次数判断单元，用于判断所述次数是否大于预设值；若所述次数大于所述预设值，则将指令发送至解混矩阵输出单元；若所述次数小于或等于所述预设值，则将指令发送至解混信号生成单元；解混矩阵输出单元，用于在所述次数判断单元判断出所述次数大于所述预设值时，输出更新后的解混矩阵。 10.根据权利要求6所述的土壤高光谱解混系统，其特征在于，所述源信号生成模块，具体包括：源信号生成单元，用于将所述解混矩阵与所述初始混合信号相乘得到源信号。
所属类别：	发明专利