基于Lucene的光譜曲線檢索方法及引擎的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高光譜遙感圖像技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于Lucene的光譜曲線檢 索方法及引擎。
【背景技術(shù)】
[0002] 遙感的目的是通過(guò)對(duì)圖像的定性、定量分析，從而深入研宄各種自然環(huán)境要素。其 中，由于組成成份的差異使地物覆蓋形成了可診斷的典型光譜反射特征，從而成為地物光 譜識(shí)別的物理基礎(chǔ)。迄今為止各種航空和航天遙感儀的工作波段選擇都與對(duì)波譜特性的分 析密切相關(guān)。光譜匹配模型將從高光譜圖像上反演的像元光譜與參考光譜進(jìn)行比對(duì)，進(jìn)而 求算它們之間的相似性或差異性，突出特征譜段，有效地提取光譜維信息，以便對(duì)地物特性 進(jìn)行詳細(xì)分析。
[0003] 相關(guān)技術(shù)中，在光譜匹配方面已經(jīng)有了許多優(yōu)秀的算法旨在提升匹配的準(zhǔn)確性， 同時(shí)也有許多遙感圖像處理領(lǐng)域的軟件例如ENVI、ERDASIMAGINE、PCIGeomatica都提供 了光譜匹配成熟算法的實(shí)現(xiàn)。然而，相關(guān)技術(shù)中的算法在提升準(zhǔn)確性的同時(shí)一般忽略了對(duì) 匹配速度的要求，并且軟件的擴(kuò)展性較差，只適合研宄中的光譜分析，對(duì)批量處理和進(jìn)一步 的網(wǎng)絡(luò)化云端處理等要求都顯乏力，存在改進(jìn)的必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。
[0005] 為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種基于Lucene的光譜曲線檢索方法，該方法 能加快讀物文件速度，提高檢索效率，且簡(jiǎn)單便捷。
[0006] 本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種基于Lucene的光譜曲線檢索引擎。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面實(shí)施例提出了一種基于Lucene的光譜曲線檢索 方法，包括以下步驟：通過(guò)Lucene的FSDirectory類(lèi)打開(kāi)索引文件夾；選擇索引特征，以利 用所述Lucene對(duì)光譜庫(kù)中的曲線文件建立索引；調(diào)用Lucene的IndexWriter類(lèi)將建好的 索引寫(xiě)入到所述索引文件夾中；輸入待檢索文件；以及打開(kāi)所述索引文件夾，并采用線性 搜索將文件夾中的Document索引文件依次與輸入的特征數(shù)組進(jìn)行相似度比較，以從所述 索引文件中按所選特征的相似度返回檢索結(jié)果。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的基于Lucene的光譜曲線檢索方法，通過(guò)利用Lucene對(duì) 光譜庫(kù)中的曲線文件建立索引，在輸入由高光譜像元提取出的光譜曲線之后，從索引文件 中按所選特征的相似度返回檢索結(jié)果，實(shí)現(xiàn)加快讀取文件速度的目的，不但提高了檢索效 率，而且操作簡(jiǎn)單便捷，同時(shí)索引的檢索形式適用于嵌入式及云端處理的開(kāi)發(fā)。
[0009] 另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的基于Lucene的光譜曲線檢索方法還可以具有如 下附加的技術(shù)特征：
[0010] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述索引特征包括相關(guān)性、一階微分相關(guān) 性、絕對(duì)值、歐氏距離、一階微分絕對(duì)值、最小平方、一階微分最小平方中的一個(gè)或多個(gè)。
[0011] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述索引可以為特征點(diǎn)索引或全特征索引。
[0012] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述待檢索文件為由高光譜像元提取出的 光譜曲線或已提取的特征數(shù)組文件，其中，如果為所述光譜曲線文件，則通過(guò)所述所選特征 相應(yīng)計(jì)算出字節(jié)數(shù)組；如果為所述已提取的特征數(shù)組文件，則上傳特征名以尋找相應(yīng)特征 建立的索引文件。
[0013] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，相似度評(píng)分公式為：
[0017] 其中，a，b為兩組長(zhǎng)度為1的特征數(shù)組。
[0018] 本發(fā)明另一方面實(shí)施例提出了一種基于Lucene的光譜曲線檢索引擎，包括：開(kāi) 啟模塊，用于通過(guò)Lucene的FSDirectory類(lèi)打開(kāi)索引文件夾；建立模塊，用于選擇索引特 征，以利用所述Lucene對(duì)光譜庫(kù)中的曲線文件建立索引；寫(xiě)入模塊，用于調(diào)用Lucene的 IndexWriter類(lèi)將建好的索引寫(xiě)入到所述索引文件夾中；輸入模塊，用于輸入待檢索文件； 以及檢索模塊，用于打開(kāi)所述索引文件夾，并采用線性搜索將文件夾中的Document索引文 件依次與輸入的特征數(shù)組進(jìn)行相似度比較，以從所述索引文件中按所選特征的相似度返回 檢索結(jié)果。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的基于Lucene的光譜曲線檢索引擎，通過(guò)利用Lucene對(duì) 光譜庫(kù)中的曲線文件建立索引，在輸入由高光譜像元提取出的光譜曲線之后，從索引文件 中按所選特征的相似度返回檢索結(jié)果，實(shí)現(xiàn)加快讀取文件速度的目的，不但提高了檢索效 率，而且操作簡(jiǎn)單便捷，同時(shí)索引的檢索形式適用于嵌入式及云端處理的開(kāi)發(fā)。
[0020] 另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的基于Lucene的光譜曲線檢索引擎還可以具有如 下附加的技術(shù)特征：
[0021] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述索引特征包括相關(guān)性、一階微分相關(guān) 性、絕對(duì)值、歐氏距離、一階微分絕對(duì)值、最小平方、一階微分最小平方中的一個(gè)或多個(gè)。
[0022] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述索引為特征點(diǎn)索引或全特征索引。
[0023] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述待檢索文件為由高光譜像元提取出的 光譜曲線或已提取的特征數(shù)組文件，其中，如果為所述光譜曲線文件，則通過(guò)所述所選特征 相應(yīng)計(jì)算出字節(jié)數(shù)組；如果為所述已提取的特征數(shù)組文件，則上傳特征名以尋找相應(yīng)特征 建立的索引文件。
[0024] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，相似度評(píng)分公式為：
[0028] 其中，a，b為兩組長(zhǎng)度為1的特征數(shù)組。
[0029] 本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0030] 本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中：
[0031] 圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于Lucene的光譜曲線檢索方法的流程圖；
[0032] 圖2為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基于Lucene的光譜曲線檢索方法的流程圖；
[0033] 圖3為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的索引的操作示意圖；
[0034] 圖4為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基于特征絕對(duì)值檢索的結(jié)果示意圖；
[0035] 圖5為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基于特征一階微分最小平方檢索的結(jié)果示意圖； 以及
[0036] 圖6為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于Lucene的光譜曲線檢索引擎的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附 圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0038] 此外，術(shù)語(yǔ)"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性 或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或 者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，"多個(gè)"的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以 上，除非另有明確具體的限定。
[0039] 在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)"安裝"、"相連"、"連接"、"固定"等 術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī) 械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元 件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā) 明中的具體含義。
[0040] 在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之"上"