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高光谱超分辨率的GLORIA方法-Matlab代码:“基于全局-局部低秩矩阵估计的数据融合”

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简介:
本项目提供了一种名为GLORIA的方法及其Matlab实现,用于提升高光谱图像的空间分辨率。该技术通过结合全局和局部低秩矩阵估算进行数据融合,有效增强了图像细节与清晰度。 高光谱超分辨率(HSR)旨在从一对共同注册的多光谱(MS)和高光谱(HS)图像中估计出同时具有较高空间与光谱分辨率的图像,其中前者在空间上较为精细但光谱粗糙,后者则相反。本段落提出了一种基于低秩矩阵估计的方法来解决这一问题。 我们假设整个图像及其局部区域所对应的光谱-空间矩阵都具有低秩结构。特别地,本地低秩假设旨在提供一个更加灵活的模型以解释由于端元变异性导致的空间变化影响。高铁问题被表述为全局和局部低秩规范下的最小二乘优化问题,并通过引入平滑Schatten-p逼近及加速主化最小化的最新非凸大规模优化技术来求解这一复杂的问题。 实验结果表明,基于上述方法的算法在合成数据与半真实数据上均表现出优异的恢复性能,超越了众多基准算法。该研究已提交给IEEE地理科学与遥感事务期刊,并于2019年发布。要获取更多关于此工作的信息,请运行Matlab中的“demo_synthetic.m”以查看合成实验的结果。

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  • GLORIA-Matlab:“-
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    本项目提供了一种名为GLORIA的方法及其Matlab实现,用于提升高光谱图像的空间分辨率。该技术通过结合全局和局部低秩矩阵估算进行数据融合,有效增强了图像细节与清晰度。 高光谱超分辨率(HSR)旨在从一对共同注册的多光谱(MS)和高光谱(HS)图像中估计出同时具有较高空间与光谱分辨率的图像,其中前者在空间上较为精细但光谱粗糙,后者则相反。本段落提出了一种基于低秩矩阵估计的方法来解决这一问题。 我们假设整个图像及其局部区域所对应的光谱-空间矩阵都具有低秩结构。特别地,本地低秩假设旨在提供一个更加灵活的模型以解释由于端元变异性导致的空间变化影响。高铁问题被表述为全局和局部低秩规范下的最小二乘优化问题,并通过引入平滑Schatten-p逼近及加速主化最小化的最新非凸大规模优化技术来求解这一复杂的问题。 实验结果表明,基于上述方法的算法在合成数据与半真实数据上均表现出优异的恢复性能,超越了众多基准算法。该研究已提交给IEEE地理科学与遥感事务期刊,并于2019年发布。要获取更多关于此工作的信息,请运行Matlab中的“demo_synthetic.m”以查看合成实验的结果。
  • 图像Matlab-SpectralSuperResolution:
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    SpectralSuperResolution是一款用于执行高光谱图像分解的Matlab工具。它通过先进的算法提供高效的光谱超分辨率处理,增强图像细节和质量。 该存储库包含了用于高光谱数据的光谱超分辨率设计的MATLAB代码与脚本。所提出的方法通过运用稀疏表示(SR)学习框架,从低分辨率形式中合成出具有高光谱分辨率的三维数据立方体。基于SR框架,各种低和高光谱分辨率的数据立方体可以被表达为来自已学过的过完备字典元素的稀疏线性组合。 所提出的方案性能通过使用EO-1 NASA Hyperion卫星获取的夏威夷岛2015年8月30日的高光谱场景进行评估。该场景覆盖了可见光和近红外范围内的67个波段,从436.9到833.83纳米。 对于字典训练阶段,我们设计了一种基于ADMM稀疏耦合字典学习方案来建模高光谱分辨率与低光谱分辨率的特征空间。通过使用10万个训练数据对(包括高低两种分辨率的数据立方体),我们构建了包含512个代表元素的词典。
  • 相似性图像
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    本研究提出一种新颖的方法,利用高光谱图像中像素间的光谱相似性进行超分辨率重建。通过增强空间和光谱信息,显著提升图像细节与质量,为遥感、医疗成像等领域提供有力支持。 基于光谱相似性的高光谱图像超分辨率算法是一种用于提升高光谱遥感图像空间分辨率的技术。该技术结合了成像技术和光谱分析方法,能够获取从紫外到远红外区域的电磁波数据,并生成包含丰富信息的窄带连续光谱图像。这种技术常被应用于监测植被、土壤湿度、矿物分布及环境污染等场景。 在处理高光谱图像的过程中,超分辨率重建是指通过低分辨率图来构建出高质量高空间分辨力的新图的过程。对于这类图像而言,除了提高其物理尺寸外,还需保证每个像素点所携带的光谱信息准确无误。这是因为不同的物质如植物种类和矿物成分等可以通过它们独特的光谱特征加以区分。 该算法利用了像元间普遍存在的相似性来优化重建效果。通过将这种光谱上的相近关系作为约束条件,并结合主成分分析(PCA)技术降低数据维度,从而提高计算效率的同时保证图像的分辨率与质量不受影响。 具体而言,首先应用结构自相似性的概念提升空间细节;其次利用PCA减少波段数量以加速处理流程;最后基于像元间的光谱一致性构建算法约束项来确保重建结果的真实性和精确性。实验结果显示该方法在提高图像质量和保持原始光谱信息方面优于传统的双三次插值和SRSM等传统技术。 此外,这项创新不仅提高了单个通道的超分辨率能力,并且成功扩展到了处理数百乃至上千波段的数据集上,在保证运算效率的同时实现了高精度重建结果。因此它具有广泛的应用前景,尤其是在环境监测、资源勘探、农业评估以及军事侦察等领域中展现出巨大潜力和价值。 该研究得到了国家自然科学基金(***)及科技支撑计划项目的资金支持(201),为深入探讨与应用推广奠定了坚实基础。
  • Matlab-FuVarRelease: IEEETIP2020论文与多图像技术研究相关...
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    简介:本项目提供了用于实现IEEE TIP 2020论文中提出的超光谱和多光谱图像融合中超分辨率技术的Matlab代码,支持数据融合研究。 数据融合的MATLAB代码针对超光谱与多光谱图像的超分辨率处理,能够反映季节性光谱变化特性。此软件包包含作者对相关论文实现的内容。 大多数高光谱(HS)和多光谱(MS)图像融合模型假设这两类图像是在同一条件下采集到的。因此,在不同时间获取这些图像时,由于季节或拍摄条件的变化(例如光照、大气状况等),通常会对算法性能产生不利影响。为此,我们在本工作中提出了一种更为灵活的模型,能够考虑这种变化性,并在观察到显著差异的情况下依然保持良好的表现。 该代码使用MATLAB编写,包含以下文件和脚本: - example1.m:用于演示比较不同算法效果(基于合成图像) - example2.m:同样为算法对比提供示例脚本(巴黎图片为例) - example3.m:另一组针对特定场景的测试案例(太浩湖图像使用中) - example4.m:进一步展示模型性能的不同情形(IvanpahPlaya图象) 此外,软件包结构还包括: ./FuVar/ - 包含与FuVar算法相关的MATLAB文件 ./utils/ - 提供有用的功能、指标及其他方法 ./DATA/ - 存放示例中使用的数据文件 重要提示:如果您使用此代码,请在任何最终发表的文献或出版物中标注引用以下内容: [1] Super-Resolution for Hyp
  • Matlab-SupReME:实现单传感器多图像
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    SupReME是专为MATLAB设计的数据融合工具,用于处理来自单一传感器的多光谱和多分辨率图像,以提高空间分辨率并增强细节。 数据融合MATLAB代码用于处理来自单个传感器的多光谱多分辨率图像以实现超分辨率技术,作者为何塞·比奥卡乌斯·迪亚斯(Jose Bioucas-Dias),版权所有2017年:苏黎世联邦理工学院和里斯本大学。版本变化0.1,首次发布。 重要提示:如果您使用此软件,则应在任何所得的出版物中引用以下内容: [1] Super-Resolution of Multispectral Multiresolution Images from a Single Sensor, C.Lanaras, J.Bioucas-Dias, E.Baltsavias, K.Schindler. CVPRW,Honolulu,USA,July2017。 该代码是作者对文献[1]的实现,使用MATLAB编写。包含以下文件: - apexSample.mat:模拟Sentinel-2响应的APEX图像示例。 - ms_fusion_apex.m:执行SupReME演示脚本。 - ./functions: 所有必要的函数 - 许可证:代码的GPL许可证 注释与真实Sentinel-2图像一样对待不同分辨率通道的共配准。
  • RX算异常检测MATLAB实现().zip
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    本资源提供了一个使用MATLAB编程实现基于RX算法进行高光谱图像异常检测的代码包。该程序不仅实现了全局范围内的异常检测,还包含了针对局部区域优化的版本,适用于科研和教学用途。 这段文字可以重写为:提供经过严格测试的Matlab算法代码,适用于毕业设计、课程设计作业,可以直接运行使用。
  • RX算异常检测(Matlab实现,含).zip
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    本资源提供了一个使用Matlab编程实现的高光谱图像异常检测工具包,重点应用了RX算法,并分别从全局和局部视角进行分析。适合科研及学习用途。 基于RX算法的高光谱异常检测在MATLAB中的实现包括全局(global)和局部(local)两种方法。
  • 约束线性编图像重建
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    本研究提出了一种基于局部约束线性编码的新方法,有效提升了图像的超高分辨率重建质量,为图像处理领域提供了新的技术路径。 基于局部约束线性编码的图像超分辨率重建方法能够有效提升图像的质量和细节表现。这种方法通过引入局部结构先验知识来改进传统线性编码框架,在保持计算效率的同时实现了更佳的视觉效果。研究中利用了该技术在多个数据集上的实验结果,验证了其相对于现有算法的优势,并探讨了未来可能的研究方向和技术挑战。
  • 图像降噪
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    本研究提出了一种基于改进协方差矩阵估计的算法,有效提升高光谱图像降噪效果,保持图像光谱特性和空间细节。 基于协方差矩阵估计的高光谱图像去噪方法能够有效去除噪声,提高图像质量。这种方法利用了高光谱数据的空间和光谱相关性,通过准确估计样本之间的协方差矩阵来实现降噪处理。在实际应用中,该技术可以显著改善高光谱图像的数据质量和分析精度。
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    低秩矩阵分解是一种数学技术,用于简化高维数据结构,广泛应用于机器学习、图像处理及推荐系统等领域,旨在提取数据中的关键特征和模式。 低秩矩阵分解代码以及inexact alm的实现。