基于判别性度量学习的高光谱图像异常检测方法

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本文主要探讨了一种基于区分性度量学习的异常检测方法,针对高光谱图像中的异常检测问题。传统的基于马氏距离的异常检测方法依赖于背景统计信息来构建检测指标,但存在两个主要挑战:首先,对背景数据的高斯分布假设可能并不适用,这可能导致检测性能下降;其次,常规背景协方差矩阵容易受到异常像素的污染,从而影响异常检测的准确性。 该论文提出了一种新颖的策略,通过有效利用区分性信息来增强异常像素与背景像素之间的分离度,从而提高异常检测的鲁棒性。这种方法的关键步骤包括两部分:首先,引入流形特征,将像素划分为潜在的异常区域和潜在的背景区域,这一过程称为区分性信息学习。这种划分有助于区分那些在光谱上显著不同的异常目标。 接着,作者采用一种度量学习方法,旨在学习一个更为稳健的异常程度度量,这个度量能够更准确地衡量每个像素属于异常类的概率,减少由背景噪声或异常样本对异常检测结果的影响。这种方法不仅考虑了全局背景统计,还结合了局部结构信息,提高了异常检测的准确性和稳定性。 通过对三个不同高光谱数据集的实验验证,研究结果表明,这种基于区分性度量学习的异常检测方法在性能上优于现有的传统方法。它在异常检测的敏感性和精确性方面都表现出优势,尤其是在处理那些光谱特性显著不同于背景的数据时,其效果尤为显著。 本文提供了一个有效的解决方案,通过结合流形特征和度量学习技术,有效地解决了高光谱图像异常检测中的背景假设问题和异常污染问题,对于提高遥感领域中的目标识别和异常事件检测具有重要意义。