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基于GPU的空谱联合核稀疏表示高光谱分类并行优化
  • ISSN号:1007-130X
  • 期刊名称:计算机工程与科学
  • 时间:2014.12.15
  • 页码:2321-2330
  • 分类:TP751.1[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]南京理工大学计算机科学与工程学院,江苏南京210094, [2]南京理工大学连云港研究院,江苏连云港222006, [3]江苏省光谱成像与智能感知重点实验室,江苏南京210094
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61101194,61471199); 江苏省自然科学基金资助项目(BK2011701); 江苏省“六大人才高峰”项目(WLW-011); 高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20113219120024); CAST创新基金资助项目(CAST201227); 中国地质调查局工作项目(1212011120227)
  • 相关项目:基于空谱联合稀疏性的高光谱解混理论与算法
中文摘要:

高光谱图像分类是遥感信息处理领域的热点问题,在核稀疏表示分类框架下,联合光谱信息和像元空间信息,空谱联合核稀疏表示高光谱图像分类能够取得较好的分类效果,但较高的计算复杂度及高光谱图像较大的数据量限制了其在实时性要求较高情况下的应用。基于GPU/CUDA架构,提出了一种空谱联合核稀疏表示高光谱分类的并行优化方法,设计访存优化策略对主机和设备端数据交互进行优化;充分利用GPU并行计算能力,加速分类过程中核矩阵的计算;采用依据GPU并行特性实现的矩阵运算,优化基于交替方向乘子法的分类模型求解过程。利用实际高光谱图像数据进行的实验,验证了该方法的有效性和高效性。

英文摘要:

Hyperspectral image classification is a hot issue of hyperspectral remote sensing informa- tion processing. Under the structure of kernel sparse representation classification, Spatial-Spectral Ker- nel Sparse Representation Classification (SSKSRC) of hyperspectral images can achieve better perform- ance by joint spectral features and information of spatially adjacent pixels. However, it is impossible to utilize it in time-critical condition because of the large scale of data and calculation. A parallel optimiza- tion method of SSKSRC is proposed based on GPU/CUDA. A memory access optimization strategy is designed to optimize the data exchange between the host and the device. The parallel computing ability of GPU is fully used to accelerate the calculation of the kernel matrix in the process of classification. The matrix operation that is realized according to the parallel feature of GPU is used to optimize the solving process of the classification model based on the alternating direction multiplier method. The experiments with real hyperspectral image data validate the effectiveness and efficiency of the proposed method.

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期刊信息
  • 《计算机工程与科学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:国防科学技术大学
  • 主办单位:国防科学技术大大学计算机学院
  • 主编:王志英
  • 地址:湖南长沙德雅路109号
  • 邮编:410073
  • 邮箱:jsjgcykx@163.net
  • 电话:0731-84576405
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-130X
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1258/TP
  • 邮发代号:42-153
  • 获奖情况:
  • 湖南省优秀期刊,首届国防科技期刊优秀期刊,《CAJ-CD规范》执行优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:16422