Сравнение спектров

Данный набор процедур позволяет использовать несколько эталонных спектров для сравнения с другими спектрами. Для каждого эталона можно указать метрику, минимум и максимум.

Метрики

Каждый метод сравнения (метрика) задает формулу, по которой на основе двух спектров a(\lambda) и b(\lambda) вычисляется значение мерики x. Поддерживаются следующие методы сравнения:

  • Среднее расстояние со знаком:

x = \overline{a(\lambda)-b(\lambda)}

  • Евклидово расстояние:

x = \sqrt{\sum_\lambda{(a(\lambda)-b(\lambda))^2}}

  • Корреляция:

x = \frac{\sum{\left(a(\lambda) - \overline{a(\lambda)}\right)\left(b(\lambda) - \overline{b(\lambda)}\right)}}{N D[a(\lambda)] D[b(\lambda)]}

Использование интерфейса

Для начала работы добавьте на график эталонный спектр и выделите его в списке. Под списком появится форма настройки эталона. Установите галочку Эталон, чтобы сделать спектр эталоном. Выберите метрику в выпадающем списке. Также можно включить галочки Минимум или Максимум и ввести соответствующие численные значения метрик в поля ввода.

Для выполнения процедуры выберите тип процедуры в выпадающем списке над списком спектров. Этот список отображается, если в окне графика есть хотя бы один эталон.

Если выбран режим классификации или создания маски, то появится форма для выбора блока растра. Эта форма работает так же, как и инструмент выбора аргумента в редакторе процедур. В частности, можно вставить блок из буфера обмена с помощью кнопки Вставить из буфера.

После выбора всех параметров нажмите кнопку Выполнить. Будет добавлена соответствующая процедура, ей будут переданы все заданные эталоны и их параметры.

Если выбрана процедура сравнения с выделенными спектрами, используются спектры, добавленные на этот же график и выделенные в списке. Эта процедура будет скрыта в дереве и удалена при следующем запуске. После выполнения процедуры появится таблица с результатами ее выполнения.

Если выбран режим классификации или создания маски, то результат процедуры будет автоматически показан в окне просмотра.

Описание процедур

Сравнение с выделенными спектрами

Вход: эталонные спектры, спектры для сравнения, параметры эталонов

Выход: таблица.

Каждая строка таблица соответствует одному из спектров для сравнения. Столбцы таблица соответствуют эталонам. Ячейка на пересечении строки и столбца содержит значение метрики эталона, вычисленное на основе данных эталона и спектра для сравнения. Если для эталона задан минимум и/или максимум, то происходит проверка результата вычислений на соответствие этим условиям. Если число не удовлетворяет условию, оно отображается на красном фоне.

В столбце Маска отображается синяя ячейка, если спектр для сравнения соответствует условию вхождения в маску, т.е. выполнены все условия сравнения (нет красных ячеек в этой строке).

В столбце Классификация отображается название класса, в который попал бы соответствующий спектр для сравнения при выполнении классификации. Если бы этот спектр остался неотклассифицированным, то отображается пустая белая ячейка, иначе название класса отображается на синем фоне. Значения в этом столбце имеют смысл, только если для всех эталонов используется одна и та же метрика и эта метрика — не среднее расстояние со знаком.

Классификация

Вход: эталонные спектры, растр, параметры эталонов

Выход: результат классификации.

Каждый класс результата классификации соответствует одному из эталонных спектров. Спектр каждой точки растра сравнивается со всеми эталонами с использованием соответствующих метрик. Точка классифицируется в класс, соответствующий эталону, для которого значение метрики оказалось наименьшим, за исключением эталонов, для которых не выполнились условия на минимум или максимум. Если условия на минимум или максимум не выполнились ни одного эталона, то точка остается неотклассифицированной (прозрачной).

Классификация имеет смысл, только если для всех эталонов используется одна и та же метрика и эта метрика — не среднее расстояние со знаком.

Если для исходного растра построено изображение, то выполняется автоматическое определение цветов классов на основе изображения.

Создание маски

Вход: эталонные спектры, растр, параметры эталонов

Выход: маска.

Спектр каждой точки растра сравнивается со всеми эталонами с использованием соответствующих метрик. Если для точки выполнились условия на минимум и максимум для всех эталонов, то эта точка включается в маску.

Оглавление

Предыдущий раздел

Спектр по области интереса

Следующий раздел

Усреднение спектров