高光谱异常检测虚警率和检测率计算python代码

以下是使用 scikit-learn 计算高光谱异常检测虚警率和检测率的 Python 代码示例：

from sklearn.metrics import confusion_matrix

# 假设 y_true 是真实的类别标签，y_pred 是预测的类别标签，其中 1 表示异常样本，0 表示正常样本
y_true = [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1]
y_pred = [0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1]

# 计算混淆矩阵
tn, fp, fn, tp = confusion_matrix(y_true, y_pred).ravel()

# 计算虚警率和检测率
fpr = fp / (fp + tn)
tpr = tp / (tp + fn)

print("虚警率：", fpr)
print("检测率：", tpr)

输出结果为：

虚警率： 0.0
检测率： 0.8

以上代码中，使用 confusion_matrix 函数计算混淆矩阵，ravel() 函数将混淆矩阵展平为一维数组，然后根据公式计算虚警率和检测率。

相关问题

pytorch实现高光谱异常检测完整代码

以下是使用 PyTorch 实现高光谱异常检测的完整代码。我们将使用一个基于卷积神经网络的模型来实现该任务。

首先，我们需要导入必要的库和模块：

import torch
import torch.nn as nn
import torch.optim as optim
from torch.utils.data import Dataset, DataLoader
from sklearn.model_selection import train_test_split
import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt

接下来，我们可以定义一个自定义的数据集类 `HyperspectralDataset` 来加载我们的训练数据和测试数据：

class HyperspectralDataset(Dataset):
    def __init__(self, data, labels):
        self.data = data
        self.labels = labels
    
    def __len__(self):
        return len(self.labels)
    
    def __getitem__(self, idx):
        return (self.data[idx], self.labels[idx])

现在，我们可以定义我们的模型。我们将使用一个具有多个卷积层和池化层的卷积神经网络。最后，我们添加一个全连接层和一个输出层来进行分类。

class HyperspectralCNN(nn.Module):
    def __init__(self):
        super(HyperspectralCNN, self).__init__()
        self.conv1 = nn.Conv2d(1, 32, kernel_size=3, padding=1)
        self.conv2 = nn.Conv2d(32, 64, kernel_size=3, padding=1)
        self.conv3 = nn.Conv2d(64, 128, kernel_size=3, padding=1)
        self.pool = nn.MaxPool2d(2, 2)
        self.fc1 = nn.Linear(128 * 6 * 6, 256)
        self.fc2 = nn.Linear(256, 2)
    
    def forward(self, x):
        x = self.pool(nn.functional.relu(self.conv1(x)))
        x = self.pool(nn.functional.relu(self.conv2(x)))
        x = self.pool(nn.functional.relu(self.conv3(x)))
        x = x.view(-1, 128 * 6 * 6)
        x = nn.functional.relu(self.fc1(x))
        x = self.fc2(x)
        return x

我们还需要定义一些超参数，例如批大小、学习率、迭代次数等。

batch_size = 64
learning_rate = 0.001
num_epochs = 20

接下来，我们可以加载我们的数据。在本文中，我们将使用一个名为 `Indian_pines_corrected` 的高光谱图像数据集。

data = pd.read_csv('Indian_pines_corrected.csv', header=None).values.astype(float)
labels = pd.read_csv('Indian_pines_labels.csv', header=None).values.astype(int)

X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(data, labels, test_size=0.2, random_state=42)

train_dataset = HyperspectralDataset(X_train, y_train)
test_dataset = HyperspectralDataset(X_test, y_test)

train_loader = DataLoader(train_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=True)
test_loader = DataLoader(test_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=False)

现在，我们可以定义我们的优化器和损失函数。

model = HyperspectralCNN()
optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=learning_rate)
criterion = nn.CrossEntropyLoss()

最后，我们可以开始训练我们的模型。

train_losses = []
test_losses = []

for epoch in range(num_epochs):
    train_loss = 0.0
    for i, (inputs, labels) in enumerate(train_loader):
        optimizer.zero_grad()
        
        outputs = model(inputs.unsqueeze(1))
        loss = criterion(outputs, labels.squeeze())
        loss.backward()
        optimizer.step()
        
        train_loss += loss.item() * inputs.size(0)
    
    train_loss /= len(train_loader.dataset)
    train_losses.append(train_loss)
    
    test_loss = 0.0
    with torch.no_grad():
        for inputs, labels in test_loader:
            outputs = model(inputs.unsqueeze(1))
            loss = criterion(outputs, labels.squeeze())
            
            test_loss += loss.item() * inputs.size(0)
        
    test_loss /= len(test_loader.dataset)
    test_losses.append(test_loss)
    
    print('Epoch: {}, Training Loss: {:.4f}, Validation Loss: {:.4f}'.format(epoch+1, train_loss, test_loss))

在训练完成后，我们可以使用测试数据来评估模型的性能。

correct = 0
total = 0

with torch.no_grad():
    for inputs, labels in test_loader:
        outputs = model(inputs.unsqueeze(1))
        _, predicted = torch.max(outputs.data, 1)
        total += labels.size(0)
        correct += (predicted == labels.squeeze()).sum().item()

accuracy = 100 * correct / total
print('Test Accuracy: {:.2f}%'.format(accuracy))

最后，我们可以绘制训练和测试损失随时间的变化图。

plt.plot(train_losses, label='Training Loss')
plt.plot(test_losses, label='Validation Loss')
plt.legend()
plt.show()

希望这篇文章能够帮助你用 PyTorch 实现高光谱异常检测。

核方法用于CEM高光谱目标检测代码

核方法（Kernel Methods）在高光谱目标检测中可以用于特征提取和分类。下面是一个使用核方法进行高光谱目标检测的代码示例：

import numpy as np
from sklearn import svm
from sklearn.kernel_approximation import RBFSampler

# 读取高光谱数据
data = np.load('hyperspectral_data.npy')
labels = np.load('hyperspectral_labels.npy')

# 数据预处理
data = data.reshape(data.shape[0], -1)  # 将数据转换为二维矩阵

# 核方法特征映射
rbf_feature = RBFSampler(gamma=0.1, n_components=100)
data_mapped = rbf_feature.fit_transform(data)

# 划分训练集和测试集
train_data = data_mapped[:500, :]
train_labels = labels[:500]
test_data = data_mapped[500:, :]
test_labels = labels[500:]

# 使用支持向量机进行分类
clf = svm.SVC(kernel='linear')
clf.fit(train_data, train_labels)

# 在测试集上进行预测
pred_labels = clf.predict(test_data)

# 计算准确率
accuracy = np.mean(pred_labels == test_labels)
print("Accuracy: ", accuracy)

在这个示例中，我们首先读取了高光谱数据和对应的标签。然后，我们对数据进行预处理，将其转换为二维矩阵的形式。接下来，我们使用`RBFSampler`进行核特征映射，将原始数据映射到高维特征空间中。然后，我们将数据集划分为训练集和测试集，并使用支持向量机（SVM）进行分类。最后，我们计算预测准确率。

请注意，这只是一个示例代码，实际应用中可能需要根据具体的数据集和任务进行调整和优化。另外，核方法的选择和参数设置也需要根据实际情况进行调整。