基于稀疏表示的高光譜圖像分類和異常檢測研究
本文關(guān)鍵詞:基于稀疏表示的高光譜圖像分類和異常檢測研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:高光譜圖像分類和異常檢測是一種在高空使用遙感傳感器采集地面物體電磁波反射并對其進(jìn)行模式分類和異常點(diǎn)發(fā)現(xiàn)的技術(shù)。相對于傳統(tǒng)的多光譜遙感,高光譜遙感能夠?qū)D像的空間維信息和光譜反射特性曲線有機(jī)的結(jié)合,為高光譜圖像處理技術(shù)創(chuàng)造了有利的條件;谙∈璞硎镜母吖庾V圖像分類和異常檢測是本文主要研究方向,本文的主要工作及研究成果為以下幾個(gè)方面:1.介紹了本論文的研究背景及意義,查閱了高光譜圖像分類和異常檢測的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,分析了高光譜影像的數(shù)據(jù)特點(diǎn)及描述方法。2.闡述了數(shù)據(jù)降維技術(shù)基本原理,重點(diǎn)介紹了幾種典型的數(shù)據(jù)降維算法及其特點(diǎn),對高光譜圖像的分類和異常檢測進(jìn)行研究,詳細(xì)介紹了幾種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的有監(jiān)督分類問題和無監(jiān)督聚類算法。3.介紹了一種基于稀疏保留的高光譜圖像特征提取算法,在此基礎(chǔ)上提出一種基于稀疏和低秩表示圖的特征提取算法,并結(jié)合支持向量機(jī)分類器設(shè)計(jì)了高光譜圖像分類的流程。通過在三個(gè)高光譜數(shù)據(jù)集上的實(shí)驗(yàn),分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,驗(yàn)證所提出方法的有效性。4.分析了常用于高光譜圖像異常檢測的RX算法特點(diǎn),針對RX算法存在的不足,提出一種基于稀疏表示對RX算法進(jìn)行改進(jìn)的異常檢測方法,并在兩個(gè)高光譜數(shù)據(jù)集進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證所提出方法的有效性。
【關(guān)鍵詞】:高光譜圖像 模式分類 異常檢測 稀疏表示 低秩表示 特征提取
【學(xué)位授予單位】:北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TP751
【目錄】:
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-13
- 第一章 緒論13-19
- 1.1 課題背景及研究意義13
- 1.2 高光譜圖像數(shù)據(jù)特性分析13-16
- 1.2.1 高光譜數(shù)據(jù)的描述13-15
- 1.2.2 高光譜數(shù)據(jù)的特性15-16
- 1.3 當(dāng)前研究現(xiàn)狀16-17
- 1.3.1 高光譜圖像分類研究現(xiàn)狀16-17
- 1.3.2 高光譜圖像異常檢測研究現(xiàn)狀17
- 1.4 論文內(nèi)容與組織結(jié)構(gòu)17-19
- 第二章 高光譜圖像數(shù)據(jù)處理技術(shù)19-31
- 2.1 數(shù)據(jù)降維技術(shù)研究19-24
- 2.1.1 波段選擇方法20
- 2.1.2 特征提取方法20-24
- 2.2 高光譜圖像分類技術(shù)介紹24-29
- 2.2.1 無監(jiān)督分類24
- 2.2.2 有監(jiān)督分類24-29
- 2.3 高光譜圖像異常檢測技術(shù)介紹29-30
- 2.4 本章小結(jié)30-31
- 第三章 基于稀疏表示的高光譜圖像特征提取與分類31-55
- 3.1 基于稀疏表示圖的高光譜圖像特征提取31-34
- 3.1.1 稀疏表示模型31-32
- 3.1.2 圖嵌入保留模型32-33
- 3.1.3 基于稀疏表示圖的特征提取33-34
- 3.2 基于稀疏和低秩表示圖的高光譜圖像特征提取34-38
- 3.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與結(jié)果分析38-54
- 3.3.1 University of Pavia數(shù)據(jù)集實(shí)驗(yàn)分析39-44
- 3.3.2 Indian Pines數(shù)據(jù)集實(shí)驗(yàn)分析44-49
- 3.3.3 Salinas數(shù)據(jù)集實(shí)驗(yàn)分析49-54
- 3.4 本章小結(jié)54-55
- 第四章 基于稀疏表示的高光譜圖像異常檢測55-67
- 4.1 RX異常檢測算法55-56
- 4.2 基于近鄰稀疏表示對RX算法改進(jìn)的異常檢測56-59
- 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析59-66
- 4.3.1 實(shí)驗(yàn)評價(jià)指標(biāo)59-60
- 4.3.2 Indian Pines數(shù)據(jù)集實(shí)驗(yàn)分析60-63
- 4.3.3 Hymap數(shù)據(jù)集實(shí)驗(yàn)分析63-66
- 4.4 本章小結(jié)66-67
- 第五章 結(jié)論與展望67-69
- 5.1 結(jié)論67
- 5.2 展望67-69
- 參考文獻(xiàn)69-73
- 致謝73-75
- 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文75-77
- 作者和導(dǎo)師簡介77-78
- 碩士研究生學(xué)位論文答辯委員會決議書78-79
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