基于改进的3D-CNN 的高光谱遥感图像地物分类
2021-02-04谢幸雨邢海花
谢幸雨,贺 辉,2,邢海花
(1.北京师范大学珠海校区自然科学高等研究院,珠海519087;2.北京师范大学智能工程与教育应用研究中心,珠海519087;3.海南师范大学信息科学技术学院,海口571158)
引 言
随着高光谱成像技术逐渐成熟,高光谱遥感数据可以提供越来越多的谱域和空域信息,对于描述地物有着重要的意义,在目标精细分类和有效辨识方面已表现出很好的潜力,广泛应用于农业、矿物业和地理观测等领域。
针对高光谱遥感数据高维度、高冗余的特点,研究人员对数据的预处理进行了研究[1]。其中,主成分分析法[2]是常用的子空间算法,其有助于降维,但由于高光谱数据具有非线性的特点[3],提取到的低维度特征代表性会受到影响。Alborzi 等[4]提出了HYSIME 方法,利用高光谱信号子空间识别技术进行子空间选择,取得了较好的降维结果。Chen 等[5]引入基于无监督深度学习的自动编码器来进行降维的处理,获得了比主成分分析法等传统特征提取算法更好的精度。近年来,卷积神经网络(Convolutional neural networks,CNN)已经成为处理计算机视觉任务的有效方法[6]。Xia 等[7]利用SSGF(Semisupervised graph fusion)方法将光谱、空间和高程这3 种特征投影到一个较低的子空间中,得到新的融合特征,提高了分类的准确性。赵斐等[8]提出多特征图金字塔融合深度网络,提取图像的多层次特征,引入多层次和多尺度特征融合策略,提高了中小型目标分类的准确性。张猛等[9]提出基于特征融合的卷积网络结构,提高了特征的利用率。在改进卷积神经网络方面,Xu 等[10]提出包含两个分支结构的网络来融合Lidar 和HSI 信息进行分类。……
