结合超像元和子空间投影支持向量机的高光谱图像分类

• 作者: 于浩洋 冉琼 张兵 李伟 高连如
• 来源期刊: 中国图象图形学报
• 学科: 工学
• 关键词: 高光谱图像 图像分类 子空间投影 超像元 支持向量机
• 年，卷（期）: 2018,（1）
• 所属期刊栏目: 遥感图像处理
• 页码范围: 95-105
• 页数: 11页
• 分类号: TP751
• 字数: 6252字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11834/jig.170201

摘要

目的 高光谱图像包含了丰富的空间、光谱和辐射信息,能够用于精细的地物分类,但是要达到较高的分类精度,需要解决高维数据与有限样本之间存在矛盾的问题,并且降低因噪声和混合像元引起的同物异谱的影响.为有效解决上述问题,提出结合超像元和子空间投影支持向量机的高光谱图像分类方法.方法 首先采用简单线性迭代聚类算法将高光谱图像分割成许多无重叠的同质性区域,将每一个区域作为一个超像元,以超像元作为图像分类的最小单元,利用子空间投影算法对超像元构成的图像进行降维处理,在低维特征空间中执行支持向量机分类.本文高光谱图像空谱综合分类模型,对几何特征空间下的超像元分割与光谱特征空间下的子空间投影支持向量机(SVMsub),采用分割后进行特征融合的处理方式,将像元级别转换为面向对象的超像元级别,实现高光谱图像空谱综合分类.结果 在AVIRIS(airbone visible/infrared imaging spectrometer)获取的Indian Pines数据和Re-flective ROSIS(optics system spectrographic imaging system)传感器获取的University of Pavia数据实验中,子空间投影算法比对应的非子空间投影算法的分类精度高,特别是在样本数较少的情况下,分类效果提升明显;利用马尔可夫随机场或超像元融合空间信息的算法比对应的没有融合空间信息的算法的分类精度高;在两组数据均使用少于1％的训练样本情况下,同时融合了超像元和子空间投影的支持向量机算法在两组实验中分类精度均为最高,整体分类精度高出其他相关算法4％左右.结论 利用超像元处理可以有效融合空间信息,降低同物异谱对分类结果的不利影响;采用子空间投影能够将高光谱数据变换到低维空间中,实现有限训练样本条件下的高精度分类;结合超像元和子空间投影支持向量机的算法能够得到较高的高光谱图像分类精度.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张兵	中国科学院遥感与数字地球研究所	163	3918	35.0	58.0
5	李伟		30	314	8.0	17.0
6	高连如	中国科学院遥感与数字地球研究所	20	187	7.0	13.0
7	冉琼		1	10	1.0	1.0
8	于浩洋	中国科学院遥感与数字地球研究所	1	10	1.0	1.0