高光譜圖像波段選擇及CUDA并行實(shí)現(xiàn)研究.pdf

1、高光譜遙感借助成像光譜技術(shù)能夠獲取豐富的地物反射的光譜信息，這為像元級(jí)地物類型甚至亞像元級(jí)地物識(shí)別提供了可能。但是豐富的光譜信息同時(shí)也意味著高光譜數(shù)據(jù)量大、維數(shù)高，這給高光譜圖像處理帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。波段選擇可以在保留原始波段物理意義和縮小數(shù)據(jù)源的同時(shí)，提高高光譜圖像處理的速度。但是波段選擇開(kāi)始之前必須要確定選擇的波段數(shù)目，這可以通過(guò)虛擬維度來(lái)解決。另外波段選擇本身具有一定的時(shí)間復(fù)雜度，分析大多數(shù)波段選擇方法可以發(fā)現(xiàn)波段選擇過(guò)程具有波段

2、數(shù)據(jù)并行處理的特點(diǎn)，非常適合GPU并行計(jì)算。本文主要對(duì)波段選擇的并行實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究，具體內(nèi)容如下：
　　首先，闡述了高光譜圖像波段選擇的背景及意義、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。然后對(duì)非監(jiān)督的波段選擇方法進(jìn)行了較全面的分析。
　　其次，介紹了CUDA的一些基本概念、CUDA存儲(chǔ)器模型、CUDA存儲(chǔ)器優(yōu)化和指令優(yōu)化，來(lái)說(shuō)明如何在GPU上利用CUDA編程實(shí)現(xiàn)一些高性能算法，這為后續(xù)討論基于CUDA的并行算法奠定了理論基礎(chǔ)。
　　再次，介

3、紹三種波段選擇方法，分別是基于最大信息散度的波段選擇算法、基于高階矩的波段選擇算法和基于方差結(jié)合相關(guān)系數(shù)的波段選擇算法。然后提出了兩種波段選擇算法，分別是基于信息熵結(jié)合信息散度的波段選擇算法和基于小波變換估計(jì)信噪比的波段選擇算法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析各種波段選擇方法對(duì)高光譜圖像分類和異常檢測(cè)的影響。
　　然后，介紹了虛擬維度的概念以及基于虛擬維度的實(shí)現(xiàn)算法HFC，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于CUDA的并行HFC算法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示較之傳統(tǒng)HFC算法，