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融合加权均值滤波与流形重构保持嵌入的高光谱影像分类
  • ISSN号:1004-4213
  • 期刊名称:《光子学报》
  • 时间:0
  • 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:重庆大学光电技术与系统教育部重点实验室,重庆400044
  • 相关基金:国家自然科学基金(No.41371338);重庆市基础与前沿研究计划(No.cstc2013jcyjA4005);重庆市研究生科研创新项目(No.CYB15052)资助
中文摘要:

高光谱影像中波段数过多易导致"维数灾难",而传统高光谱影像维数约简算法仅利用光谱特征而忽略了空间信息.针对上述问题,提出一种融合加权均值滤波与流形重构保持嵌入的维数约简算法.该方法利用影像中地物分布的空间一致性特点,对所有像素进行加权均值滤波,消除同类光谱差异性较大的像素影响,并在流形重构过程中增大空间近邻点的权重,提取出更为有效的鉴别特征,实现维数约简.在PaviaU和Urban高光谱数据集上的实验结果表明:相比于其它相关方法,该方法能获得更高的分类准确度,在分别随机选取5%和1%的训练样本情况下,其总体分类准确度分别提高到98.76%和80.21%.该方法在发现内在低维流形结构的同时,有效融入了影像中的空间信息,改善了分类性能.

英文摘要:

Hyperspectral Image(HSI)contains a large number of spectral bands that easily results in the curse of dimensionality.The traditional classification methods just apply the spectral information while they ignore the spatial information.To address this problem,a dimensionality reduction algorithm combining Weighted Mean Filter(WMF)and Manifold Reconstruction Preserving Embedding(MRPE)was proposed in this paper.According to the spatial consistency property of HSI,firstly,the method applies WMF to all pixels which can reduce the spectral difference of data points from the same class.Then,the weights of the spatial neighbor points are enhanced in manifold reconstruction.This method effectively extracts the discriminant features and achieves the dimensionality reduction.Experimental results on PaviaU and Urban data sets show that the proposed method has better classification accuracy than other algorithms.When 5% and 1% of training samples were randomly selected from the two data sets,the overall accuracies based on MRPE can reach 98.76% and 80.21%.The proposed method enhances the low-dimensional manifold representation with the spatial information and improves the performance of HSI classification.

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期刊信息
  • 《光子学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 西安光机所
  • 主编:侯洵
  • 地址:西安市高新区新型工业园信息大道17号47分箱
  • 邮编:710119
  • 邮箱:photo@opt.cn
  • 电话:029-88887564
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-4213
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1235/O4
  • 邮发代号:52-105
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊,曾获中国光学学会先进期刊奖,中国科学院优秀期刊三等奖,陕西省国防期刊一等奖等
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),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),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:20700