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基于端成员捆绑的高光谱成分分析中群稀疏性通用框架

计算机视觉与模式识别 2025-05-21 v1 图像与视频处理

摘要

由于空间分辨率低,高光谱数据通常由来自多个材料的贡献的混合物组成。这一限制激励了高光谱成分分析 (HU) 这一任务,这是高光谱成像中的一个基本问题。HU 旨在识别观察场景中所含材料的光谱特征(端成员)以及它们在每个像元中的相对比例(分数丰度)。主要挑战在于材料的类别变异,这阻碍了对单个光谱特征(如传统线性混合模型所假设的)的准确表示。为了解决此问题,我们提出在每个材料表示为一组光谱特征(称为端成员捆绑)后使用群稀疏,其中每个组对应于特定材料。具体而言,我们开发了基于捆绑的框架,可在丰度系数上强制执行组间稀疏性或在组内以及跨组内的稀疏性(SWAG)。此外,我们的框架可以灵活地纳入各种稀疏性促进罚函数,其中变换 1\ell_1 (TL1) 罚函数是 HU 文献中一种新颖的正则化。在对合成数据和真实高光谱数据上进行的大量实验表明,所提出的方法在有效性和优越性方面都得到了验证。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.14634,
  title  = {A General Framework for Group Sparsity in Hyperspectral Unmixing Using Endmember Bundles},
  author = {Gokul Bhusal and Yifei Lou and Cristina Garcia-Cardona and Ekaterina Merkurjev},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.14634},
  year   = {2025}
}