МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СООТНОШЕНИЯ ЧИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ В КОСМИЧЕСКИХ ТЕЛАХ, ОСНОВАННЫЙ НА ОПТИМИЗАЦИИ ФУНКЦИИ ЗАТРАT

Предложен метод оценки состава материала на основе спектральной базы данных. Метод преобразует неотрицательные и линейные ограничения в задачу минимизации функции затрат с линейной смешанной моделью. Алгоритм Ньютона используется для оптимизации функции затрат, а оптимизированное экстремальное значение является оптимальной оценкой доли чистого материала. Эксперименты по спектральному моделированию проведены для космических объектов с использованием базы данных Геологической службы США. Показано, что предлагаемый метод позволяет быстро и точно оценить долю чистых веществ в таких объектах, особенно когда велико число смешанных чистых материалов. Метод дает возможность оценивать долю чистого материала в космическом объекте, когда отношение сигнал-шум <40 дБ, с точностью на 30 % выше по сравнению с существующими общими алгоритмами.

космический объект, оценка доли чистых веществ, спектральная информация, space target, estimation of the proportion of pure substances, spectral information

1. S. M. Li, W. Niu, X. Ma, Defence Technol., 30, No. 3, 6-13 (2009).

2. Q. B. Li, K. J. Wu, Spectrosc. Spectr. Anal., 36, No. 12, 4067-4071 (2016).

3. X. F. Qi, Space Electron. Technol., 3, 5-8 (2006).

4. M. Bioucas-Dias, A. Plaza, N. Dobigeon, IEEE J. Select. Top. Appl. Earth Observ. Remot. Sens., 5, No. 2, 354-379 (2012).

5. X. L. Jin, Z. J. Tang, C. H. Sui, J. Space Sci., 34, No. 1, 95-103 (2014).

6. U. Kumar, SPIE Opt. Eng. Appl., 96100B (2015).

7. J. W. Boardman, Int. Geosci. Remote Sens. Symp., 4, 2369-2371 (1994).

8. M. E. Winter, Imaging Spectrometry, 3753, 266-275 (1999).

9. S. Sanchez, A. Paz, A. Plaza, Geosci. Remote Sens. Symp., 4, No. 1, 1767-1770 (2011).

10. J. M. Bioucas-Dias, Workshop on Hyperspectral Image & Signal Process, 1-4 (2009).

11. Li Qing-Bo, Wu Ke-Jiang, Cy Niu, Spectrosc. Spectr. Anal., 37, No. 9, 2679-2684 (2017) (In Chin.).

12. R. S. Defries, Int. J. Remote Sens., 21, No. 6-7, 1389-1414 (2000).

13. T. J. Abatzoglou, J. M. Mendel, G. A. Harada, IEEE Trans. Signal Proc., 39, No. 5, 1070-1087 (1991).