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: 2024-01-10 15:04:17 浏览: 10
以下是一个简单的光谱角监督分类的C++算法示例:
```cpp
#include <iostream>
#include <vector>
#include <cmath>
using namespace std;
// 定义光谱向量类
class Spectrum {
public:
vector<double> values;
// 计算几何平均向量
Spectrum mean(const vector<Spectrum>& spectra) {
Spectrum result;
int size = spectra.size();
for (int i = 0; i < spectra[0].values.size(); i++) {
double sum = 0;
for (int j = 0; j < size; j++) {
sum += spectra[j].values[i];
}
result.values.push_back(sum / size);
}
return result;
}
// 计算余弦相似度
double cosine(const Spectrum& other) const {
double dot = 0, mag1 = 0, mag2 = 0;
for (int i = 0; i < values.size(); i++) {
dot += values[i] * other.values[i];
mag1 += values[i] * values[i];
mag2 += other.values[i] * other.values[i];
}
return dot / (sqrt(mag1) * sqrt(mag2));
}
};
// 定义分类器类
class SpectrumClassifier {
public:
vector<vector<Spectrum>> classes;
vector<double> thresholds;
// 添加一个类别
void addClass(const vector<Spectrum>& spectra) {
classes.push_back(spectra);
}
// 训练分类器
void train() {
// 计算每个类别的几何平均向量
vector<Spectrum> means;
for (int i = 0; i < classes.size(); i++) {
means.push_back(Spectrum().mean(classes[i]));
}
// 计算每个类别的阈值
for (int i = 0; i < classes.size(); i++) {
double max_cosine = -1;
for (int j = 0; j < classes.size(); j++) {
if (i == j) continue;
double cosine = means[i].cosine(means[j]);
if (cosine > max_cosine) {
max_cosine = cosine;
}
}
thresholds.push_back(max_cosine);
}
}
// 对一个样本进行分类
int classify(const Spectrum& sample) const {
double max_cosine = -1;
int max_class = -1;
for (int i = 0; i < classes.size(); i++) {
double cosine = sample.cosine(Spectrum().mean(classes[i]));
if (cosine > max_cosine && cosine > thresholds[i]) {
max_cosine = cosine;
max_class = i;
}
}
return max_class;
}
};
// 示例
int main() {
// 添加两个类别
vector<vector<Spectrum>> training_data(2);
training_data[0].push_back({1, 2, 3});
training_data[0].push_back({2, 3, 4});
training_data[0].push_back({3, 4, 5});
training_data[1].push_back({2, 3, 4});
training_data[1].push_back({3, 4, 5});
training_data[1].push_back({4, 5, 6});
// 训练分类器
SpectrumClassifier classifier;
classifier.addClass(training_data[0]);
classifier.addClass(training_data[1]);
classifier.train();
// 对一个样本进行分类
Spectrum sample = {2, 3, 4};
int class_id = classifier.classify(sample);
cout << "Sample belongs to class " << class_id << endl;
return 0;
}
```
在这个示例中,我们定义了一个`Spectrum`类表示光谱向量,以及一个`SpectrumClassifier`类表示分类器。在训练分类器时,我们先计算每个类别的几何平均向量,并计算每个类别的阈值。在对一个样本进行分类时,我们计算它与每个类别的几何平均向量之间的余弦相似度,并选取最大的相似度作为分类结果,但仅当它大于该类别的阈值时才进行分类。
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