融合栈式自编码与CNN的高光谱影像作物分类方法
2021-02-14李仪邦董思意张伟涛
农业机械学报 2021年12期
郭 交 李仪邦 董思意 张伟涛
(1.西北农林科技大学机械与电子工程学院, 陕西杨凌 712100;2.陕西省农业信息感知与智能服务重点实验室, 陕西杨凌 712100;3.西安电子科技大学先进遥感技术研究院, 西安 710071)
0 引言
通过遥感技术对农作物进行精准分类,对于指导农业生产具有重要的意义。在遥感技术方面,涌现出普通光学遥感、多光谱遥感、微波遥感等一系列遥感技术。其中高光谱遥感技术作为一种新型的对地观测方法,相较于普通光学遥感,具有空间信息与光谱信息合一、光谱分辨率高的特点,可提供丰富的观测信息,进而实现精准的作物参数反演、病虫害检测、作物估产与精细分类。高光谱遥感技术逐渐在农业遥感及精准农业领域获得了广泛的应用[1-4]。
高光谱遥感地物分类的过程中,原始光谱数据维度高,若直接使用完整的原始光谱信息进行分类,会导致Hughes现象[5],严重影响高光谱遥感影像地物分类的精度。此外,在大尺度的高光谱影像地物分类任务中,难以完整获取准确的地面真实分布信息,存在训练样本过少的问题,无法有效地发挥神经网络技术的分类能力。如何有效利用原始影像数据中丰富的光谱信息,在尽可能使用少量的训练样本下提升分类精度,同时避免Hughes现象,成为研究热点[6]。对于传统的高光谱影像,地物分类方法都采用先降维后分类的处理思路。在高光谱影像特征降维方面,通常采用主成分分析(Principal component analysis,PCA)、独立分量分析(Independent component analysis,ICA)等算法[7-8]进行特征降维,但这类方法仅利用了光谱信息,没有利用空间信息。……
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