按照以下步骤,编写一个光谱角监督分类的C++算法:(1)以图像中已知类型的区域为参考光谱,将区域中光谱的几何平均向量作为类中心。 (2)计算未知像元与各类中心的夹角(相关系数)。 (3)通过多次实验分别对不同的类别设置不同的阙值。若设置的阈值大于(小于)计算得出的光谱角度(相关系数),则不对该像元进行分类。 (4)将给未知像元分类到夹角最小(系数最大)的类别中去。
时间: 2024-01-07 18:03:55 浏览: 98
以下是光谱角监督分类的C++算法代码:
```c++
#include <iostream>
#include <vector>
#include <cmath>
using namespace std;
// 定义像素的光谱向量(假设为128维)
typedef vector<double> Spectrum;
// 定义类别
struct Category {
Spectrum center; // 类中心
double threshold; // 阈值
};
// 计算两个光谱向量的光谱角
double calculateSpectralAngle(const Spectrum& s1, const Spectrum& s2) {
// 计算两个光谱向量的点积
double dotProduct = 0.0;
for (int i = 0; i < s1.size(); i++) {
dotProduct += s1[i] * s2[i];
}
// 计算两个光谱向量的模长
double norm1 = 0.0, norm2 = 0.0;
for (int i = 0; i < s1.size(); i++) {
norm1 += s1[i] * s1[i];
norm2 += s2[i] * s2[i];
}
norm1 = sqrt(norm1);
norm2 = sqrt(norm2);
// 计算光谱角度
double angle = acos(dotProduct / (norm1 * norm2));
return angle;
}
// 对未知像元进行分类
int classifyUnknownPixel(const Spectrum& unknownPixel, const vector<Category>& categories) {
double minAngle = INFINITY;
int minIndex = -1;
for (int i = 0; i < categories.size(); i++) {
// 计算未知像元与类中心的光谱角
double angle = calculateSpectralAngle(unknownPixel, categories[i].center);
// 判断该类别是否应该对该像元进行分类
if (angle < categories[i].threshold) {
if (angle < minAngle) {
minAngle = angle;
minIndex = i;
}
}
}
return minIndex;
}
int main() {
// 假设有两个类别
vector<Category> categories(2);
// 第一个类别的参考光谱(假设已知)
categories[0].center = {0.1, 0.2, 0.3, ..., 0.1};
// 第二个类别的参考光谱(假设已知)
categories[1].center = {0.2, 0.3, 0.4, ..., 0.2};
// 为两个类别设置阈值
categories[0].threshold = 0.1;
categories[1].threshold = 0.2;
// 假设有一张图像(假设为256*256像素)
vector<vector<Spectrum>> image(256, vector<Spectrum>(256));
// 未知像元的光谱向量(假设为第一行第一列的像素)
Spectrum unknownPixel = {0.2, 0.3, 0.4, ..., 0.2};
// 对未知像元进行分类
int categoryIndex = classifyUnknownPixel(unknownPixel, categories);
if (categoryIndex == -1) {
cout << "该像元未被分类" << endl;
} else {
cout << "该像元被分类到第" << categoryIndex+1 << "类" << endl;
}
return 0;
}
```
在这个算法中,我们首先定义了一个光谱向量类型 `Spectrum`,然后定义了一个类别类型 `Category`,其中包含了类中心和阈值。然后,我们实现了一个计算两个光谱向量的光谱角的函数 `calculateSpectralAngle`,以及一个对未知像元进行分类的函数 `classifyUnknownPixel`。最后,在 `main` 函数中,我们初始化了两个类别的参考光谱和阈值,以及一张图像和一个未知像元的光谱向量,并调用 `classifyUnknownPixel` 函数对该未知像元进行分类。
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