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申请/专利权人：中国地质科学院地质研究所

摘要：本发明公开的一种多类型光谱变异下月表矿物含量定量反演方法及装置，通过Hapke辐射传输模型将已解析月壤样品中多类矿物对应的反射光谱转换为单散射反照率；对单散射反照率进行Fisher变换，将得到的Fisher特征，分别构建体积分数混合特征查找表和质量分数混合特征查找表；再基于Hapke辐射传输模型将待解混合反射光谱转换为单散射混合反照率，对单散射混合反照率进行Fisher变换，得到Fisher混合特征；将Fisher混合特征分别与体积分数混合特征查找表和质量分数混合特征查找表进行匹配，得到待解月壤样品中多类矿物的体积分数和质量分数。与现有技术相比，本发明的技术方案能实现对月表矿物的准确定量反演。

主权项：1.一种多类型光谱变异下月表矿物含量定量反演方法，其特征在于，包括：获取已解析月壤样品中多类矿物对应的反射光谱，基于Hapke辐射传输模型将所述反射光谱转换为单散射反照率；其中，所述基于Hapke辐射传输模型将所述反射光谱转换为单散射反照率的步骤中，具体为：获取所述反射光谱对应的反射率，并将所述反射率输入到Hapke辐射传输模型中，以使所述Hapke辐射传输模型将所述反射光谱对应的反射率转换为单散射反照率，其中，所述Hapke辐射传输模型，如下所示： 其中，ω为单散射反照率，R为反射光谱对应的反射率，μ0为入射角i的余弦值，μ为出射角e的余弦值，g为相角，Bg为后向散射方程，Pg为相对所述单散射反照率进行Fisher变换，得到Fisher特征，并基于所述Fisher特征分别构建体积分数混合特征查找表和质量分数混合特征查找表；其中，具体包括：基于多类矿物对应的多条单散射反照率，计算并得到不同类别矿物间的光谱差异及同类别矿物内的光谱差异，基于不同类别矿物间的光谱差异及同类别矿物内的光谱差异，构建目标函数，对目标函数进行训练，以使得到单散射反照率的投影向量；根据所述投影向量对所述单散射反照率进行Fisher变换，得到Fisher特征，其中，Fisher变换的公式如下所示：y＝Ax；其中，矩阵A为投影向量，x为单散射反照率，y为每条单散射反照率的Fisher特征；基于第一线性混合公式，构建体积分数混合特征查找表，其中，所述第一线性混合公式为： 其中，i代表第i类矿物，Vi为第i类矿物的体积分数、yi为第i类矿物的Fisher特征；基于第二线性混合公式，构建质量分数混合特征查找表，其中，所述第二线性混合公式为： 其中，i代表第i类矿物，Mi为第i类矿物的质量分数,yi为第i类矿物中每条单散射反照率对应的Fisher特征，ρi为第i类矿物的矿物密度,di为第i类矿物的平均粒子直径；获取待解析月壤样品中的待解混合反射光谱，基于所述Hapke辐射传输模型将所述待解混合反射光谱转换为单散射混合反照率，并对所述单散射混合反照率进行Fisher变换，得到Fisher混合特征；其中，具体包括：对待解混合反射光谱中的每条反射光谱都转换为对应的单散射反照率，整合转换得到的每条单散射反照率，形成单散射混合反照率；将所述投影向量作为单散射混合反照率对应的投影向量，并对单散射混合反照率中的每条单散射反照率进行Fisher变换，得到单散射混合反照率中的每条单散射反照率对应的Fisher混合特征；将所述Fisher混合特征分别与所述体积分数混合特征查找表和所述质量分数混合特征查找表进行匹配，得到所述待解月壤样品中多类矿物的体积分数和质量分数；其中，具体包括：将所述体积分数混合特征查询表划分为体积分数混合特征和体积分数图像，根据所述体积分数混合特征及所述体积分数图像对预构建的体积分数匹配模型进行模型训练，得到最优体积分数匹配模型；将所述质量分数混合特征查询表划分为质量分数混合特征及其对应的质量分数图像，根据所述质量分数混合特征及所述质量分数图像对预构建的质量分数匹配模型进行模型训练，得到最优质量分数匹配模型；将所述Fisher混合特征分别与所述体积分数混合特征和所述质量分数混合特征进行相似度计算，得到最优体积分数混合特征和最优质量分数混合特征；将所述最优体积分数混合特征输入所述最优体积分数匹配模型中，以使所述最优体积分数匹配模型输出最优体积分数图像，其中，所述体积分数图像包括五类矿物对应的体积分数；将所述最优质量分数混合特征输入所述最优质量分数匹配模型中，以使所述最优质量分数匹配模型输出最优质量分数图像，其中，所述质量分数图像包括五类矿物对应的质量分数。

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