基于卷积神经网络的高光谱分类 CNN+高光谱+印度松数据集
基于卷积神经网络的高光谱分类
一、研究现状
只考虑到高光谱图像的光谱特征,即:
1、提取特征(小波变换、Gabor纹理分析、形态学剖面)
2、利用分类方法分类(支持向量机、决策树、随机森林、神经网络)
缺点:这些特征提取方法需要依据先验知识手动设置,且通过设定参数提取的特征信息通常只能
用于区分特定的对象,缺乏灵活性,并且分类性能无法进一步提升。
本文提出:卷积神经网络的高光谱分类
优点:能同时提取图像中的1)光谱信息;2)空间信息;3)能够自动的学习和优化网络中的参数,
而不需要过多的人工调整
二、高光谱图像
高光谱与RGB三通道图像的最大不同是,其具有上百个通道(就是一个三维的数据立方体)假如一个N X N X B 的图像,RGB图像的B维度有三个通道,高光谱图像的B维度有上百个通道(他的光谱维度)
高光谱的三维:二维几何空间及一维光谱信息
光谱维度展开不仅可以获得图像上每个点的光谱数据,还可以获得任一个谱段的影像信息
三、降维
PCA(主成分分析)
主成分分析(Principal Component Analysis,简称为 PCA)PCA 变换又称为霍特林变换(hotelling transform)和K-L (karhunen-loeve)变换。
是一种用于多变量数据信息提取的降维算法(提取数据的主要特征分量),离散 K-L 变换是理论基础,PCA 也被称为特征脸方法。其主要思想是通过计算不同维度图像训练样本与各维训练样本均值的差值之间的相关性,评估各维空间特征表征整体空间特征的能力,再将所有图像样本最大特征值对应的特征向量投影到较低维度空间,最终实现降维。
算法具体描述如下:
1、 数据预处理。假设有 M 维图像数据,I1, I2, … … I
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