典型矿物颜料混合像元几何单形体端元提取算法研究

作者：孟蝶,吕书强,侯妙乐,高振华

摘要：利用高光谱像元解混方法识别彩绘文物表面复合颜料的类别已成为文物保护修复领域的研究热点,其中端元提取是关键的一个环节。首先选择中国绘画5种色系中具有代表性的矿物颜料,通过线性混合其反射光谱合成模拟高光谱图像;然后采用内部最大体积法、顶点成分分析、最小体积单形体分析、基于变分增广拉格朗日单形体识别以及最小体积约束的非负矩阵分解5种基于几何单形体的端元提取算法;最后在不同信噪比和是否有纯净像元的图像中提取混合颜料中的端元,并以光谱夹角距离和光谱信息散度作为评价指标,分别比较5种算法端元提取的精度。实验结果表明,基于变分增广拉格朗日单形体识别法和最小体积约束的非负矩阵分解法对混合颜料的端元提取效果较好,可为文物表面颜料解混提供参考。

发文机构：北京建筑大学测绘与城市空间信息学院 北京市建筑遗产精细重构与健康监测重点实验室 山西省考古研究所

关键词：高光谱图像颜料光谱解混端元提取反射光谱hyperspectral imagepigmentspectral unmixingendmember extractionreflectance spectrum

分类号： TP751[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]