基于多级特征稀疏表示的遥感图像分类
2021-08-06任会峰朱洪前董庆超
重庆理工大学学报(自然科学) 2021年7期
任会峰,朱洪前,唐 玥,董庆超
(1.无锡学院,江苏 无锡 214105;2.中南林业科技大学 材料科学与工程学院,长沙 410004;3.海军航空大学 岸防兵学院,山东 烟台 264001)
遥感图像分类是高光谱遥感图像处理的重要分支,在城市规划、智能农业、环境保护、地质勘探、抢险救灾以及军事侦察等领域应用广泛[1-2]。目前主要依据地物图像的空间信息分类识别遥感图像场景[3]。在计算机运算能力相对较低的早期,学者们主要依据遥感图像的局部特征进行分类[4-5],这些研究为遥感图像分类进行了积极探索,但由于探测波段和空间分辨率较低等因素的影响,遥感图像分类面临特征维数高、训练样本缺乏等问题,而且局部特征与遥感图像本身的语义之间存在“鸿沟”[6]。为了提高对遥感图像语义的理解和表示,相关学者在局部特征的基础上引入特征编码方法,如词袋模型BOW[7]以及结合稀疏表示[8-9]的改进算法,提高了对图像的描述能力[10-11]。机器学习方法中,传统字典学习通过最小化信号重构误差实现分类[12],不适用于图像分类,且图像细节的方向性影响局部特征的描述[13],不同尺度图像的细节也不同[14]。
将遥感图像在8个方向5个尺度进行高斯核分解后提取Gabor特征,并用改进的粒子群算法确定中心最大频率和带宽的最优取值,稀疏表示构建Gabor特征视觉词典,形成遥感图像稀疏系数矩阵输入分类器,在分类器中计算特征增益以区分不同特征的重要度,从而构建遥感图像多方向多尺度稀疏表示(multiple levels sparse representation,MLSR)特征增益SVM分类器,并在标准数据集上测试方法的优越性。……
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