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考虑光谱变异性建模的扩散后验采样器用于高光谱解混

计算机视觉与模式识别 2025-12-11 v1

摘要

线性光谱混合模型(LMM)提供了一种简洁的形式来分离单个像素中的组成物质(端元)及其对应比例(丰度)。关键挑战在于如何建模光谱先验分布和光谱变异性。先验知识和光谱变异性可以在贝叶斯框架下严格建模,其中丰度的后验估计通过将观测数据与端元先验分布相结合得出。考虑到关键挑战和贝叶斯框架的优势,我们提出了一种使用扩散后验采样器进行半盲解混的新方法,记为DPS4Un,以应对以下挑战:(1)我们将预训练的条件光谱扩散模型视为后验采样器,可以将学习到的端元先验与观测数据相结合以获得精化的丰度分布。(2)我们不是使用现有的光谱库作为先验,这可能引入偏差,而是在超像素内建立基于图像的端元束,用于训练端元先验学习器与扩散模型。超像素确保子场景更加均匀。(3)我们不是使用图像级的数据一致性约束,而是提出了基于超像素的数据保真项。(4)端元初始化为每个超像素区域的高斯噪声,DPS4Un迭代更新丰度和端元,有助于光谱变异性建模。在三个真实世界基准数据集上的实验结果表明,DPS4Un优于最先进的高光谱解混方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.09871,
  title  = {Diffusion Posterior Sampler for Hyperspectral Unmixing with Spectral Variability Modeling},
  author = {Yimin Zhu and Lincoln Linlin Xu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.09871},
  year   = {2025}
}