基于改进K均值聚类的光谱重建训练样本选择研究

摘要：

光谱反射率重建过程中,训练样本的选择方法及样本容量与重建精度密切相关,寻找一种高效的训练样本选择方法是光谱重建的目标之一.K均值聚类计算复杂度小,计算效率高,但因聚类初始值选择的随机性,以及离群点的影响致使聚类结果不稳定,进而影响光谱重建的精度.基于此,提出了一种改进K均值聚类的训练样本选择方法.首先,将训练样本集的几何中心作为聚类中心的初始值;其次,基于高斯函数构建样本空间分布概率密度函数,并以欧几里德(欧式)距离作为其他聚类中心的度量依据;最后,在训练样本集中,基于簇内平方差度量光谱反射率样本间的相似度,将每个聚类子集中与中心距离最近的样本作为训练样本.为验证该方法的有效性,通过主成分分析法进行光谱重建.实验结果表明,所提的方法相较于传统的方法,光谱重建精度有一定的提高,重建光谱的平均均方根误差小于4％,CIE DE2000色差小于3.7567.提出的改进的K均值聚类的训练样本选择方法,能够一定程度上提高了光谱重建精度,基本满足复制再现图像的要求.

关键词：光谱重建、训练样本、聚类算法、改进K均值聚类

所属期刊栏目：44

分类号：O433(光学)

资助基金：国家自然科学基金;山东省自然科学基金

在线出版日期：2024-01-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：29-35