Hyperspectral Band Selection via Optimal Neighborhood Reconstruction

本文提出了一个基于最优邻域重建(ONR)的高光谱成像(HSI)波段选择方法,旨在通过线性重建分析波段间关系。ONR算法通过优化目标函数,考虑频谱相关性和噪声分布,实现高效波段搜索。此外,文章介绍了一个新的HSI数据集Leaves,具有更大的空间尺寸和光谱维数。通过对参数τ的自适应选择,区分噪声波段和干净波段,以优化波段子集的选择。

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贡献:
1、 从线性重建的角度对所选波段和整个数据集之间的关系建模。利用CNP和引入降噪机制,就频谱相关性和噪声分布而言,可以更好地表征和解释HSI数据。
2、 提出了一种高效的带子集搜索方法。
3、 标记并发布一个新的名为Leaves的HSI数据集来进行测试。1与现有公共数据集相比,叶片具有更大的空间尺寸和更高的光谱维数。

ONR算法
目标函数:
xj应该具有更高的概率与其邻域相关,而不是与其相距较远的概率。 因此,只有少数与xj相关的选定波段,并且大多数是其邻域。 在极端情况下,我们假设xj仅与它的两个最近邻域相关,一个在它的左侧,另一个在它的右侧。
在这里插入图片描述
极端情况下的改写
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对于任意的波段组合,总会有不能很好地重建的波段。它们可能被噪声污染,或者只是与所选波段有低相关性。然而,我们要通过L来评估的是,有多少条频带可以被很好地重建,以及重建到什么程度。如果在重构波段xj时发现了较大的损失ej,则表示x j是不精确重构的,我们不愿意看到这种不精确会对搜索最优波段子集产生很大影响。因此随着e j的增加,L的值不应该增加,重新定义L。最终的目标函数定义为:

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