基于ELM自編碼器改進(jìn)的高光譜圖像特征學(xué)習(xí)算法研究
發(fā)布時(shí)間:2022-10-05 17:34
高光譜圖像是光譜與圖像信息的結(jié)合,是20世紀(jì)以來遙感技術(shù)中發(fā)展最為突出的方向之一,它為醫(yī)療、礦物勘探、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域發(fā)展做出重大貢獻(xiàn)。而數(shù)據(jù)量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、冗余信息與噪聲多,是處理高光譜數(shù)據(jù)的一大難點(diǎn)。本文旨在研究能夠消除噪聲、充分挖掘數(shù)據(jù)信息、處理速度快的高光譜特征學(xué)習(xí)算法,以實(shí)現(xiàn)對高光譜圖像數(shù)據(jù)可靠且高效的處理。本文研究了極限學(xué)習(xí)機(jī)與自編碼器的相關(guān)原理。極限學(xué)習(xí)機(jī)具有速度快、泛化能力強(qiáng)的特點(diǎn),基于極限學(xué)習(xí)機(jī)的自編碼器可利用極限學(xué)習(xí)機(jī)的優(yōu)勢快速學(xué)習(xí)出數(shù)據(jù)的特征。針對高光譜數(shù)據(jù),本文分析了高光譜圖像的空間特征與光譜特征,并針對性地介紹了MH預(yù)測算法。為了提高高光譜圖像的特征提取效率與分類精度,本文基于ELM-AE算法設(shè)計(jì)了:(1)基于高斯白噪聲與空譜聯(lián)合的MH-ELM-DAE高光譜特征學(xué)習(xí)算法;(2)基于深度學(xué)習(xí)與空譜聯(lián)合的MH-HELM-AE高光譜特征學(xué)習(xí)算法。本文在4個(gè)數(shù)據(jù)集上用兩個(gè)算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證改進(jìn)算法的效果,并將Indiana Pines數(shù)據(jù)集的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與其他算法的結(jié)果對比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文改進(jìn)的MH-ELM-DAE和MH-HELM-AE算法對原始數(shù)據(jù)的特征提取效果提升較大。...
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
2 相關(guān)理論與技術(shù)文獻(xiàn)綜述
2.1 極限學(xué)習(xí)機(jī)的相關(guān)原理
2.2 自編碼器的相關(guān)原理
2.3 高光譜圖像空間與光譜信息聯(lián)合相關(guān)原理
2.4 本章小結(jié)
3 高光譜圖像特征學(xué)習(xí)算法設(shè)計(jì)
3.1 基于高斯白噪聲的ELM-DAE算法
3.2 基于空譜聯(lián)合的MH-ELM-DAE高光譜圖像特征學(xué)習(xí)算法
3.3 基于深度學(xué)習(xí)的MH-HELM-AE高光譜圖像特征學(xué)習(xí)算法
3.4 本章小結(jié)
4 基于ELM-AE改進(jìn)的高光譜圖像特征學(xué)習(xí)算法實(shí)驗(yàn)
4.1 算法實(shí)驗(yàn)程序的實(shí)現(xiàn)
4.2 算法性能綜合評測與分析
4.3 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 全文工作總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于PCA和極限學(xué)習(xí)機(jī)的高光譜遙感分類研究[J]. 李靜,吳孔江. 北京測繪. 2018(07)
[2]基于泛化空間正則自動編碼器的遙感圖像識別[J]. 楊倩文,孫富春. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
[3]基于改進(jìn)PCA算法的人臉識別[J]. 張楊,張仁杰. 軟件導(dǎo)刊. 2018(01)
[4]MATLAB環(huán)境下GPU并行計(jì)算的應(yīng)用[J]. 段群,王小妮. 自動化與儀器儀表. 2017(06)
[5]基于極限學(xué)習(xí)的深度學(xué)習(xí)算法[J]. 趙志勇,李元香,喻飛,易云飛. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2015(04)
[6]深度自動編碼器的研究與展望[J]. 曲建嶺,杜辰飛,邸亞洲,高峰,郭超然. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化. 2014(08)
[7]高斯白噪聲背景下圖像去噪方法研究[J]. 楊曉慧. 長春大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(12)
[8]基于圖像信噪比選擇優(yōu)化高斯濾波尺度[J]. 王文遠(yuǎn). 電子與信息學(xué)報(bào). 2009(10)
[9]高光譜遙感技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 楊國鵬,余旭初,馮伍法,劉偉,陳偉. 測繪通報(bào). 2008(10)
[10]基于流形學(xué)習(xí)的多示例回歸算法[J]. 詹德川,周志華. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2006(11)
碩士論文
[1]深度學(xué)習(xí)中的自編碼器的表達(dá)能力研究[D]. 王雅思.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號:3686208
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
2 相關(guān)理論與技術(shù)文獻(xiàn)綜述
2.1 極限學(xué)習(xí)機(jī)的相關(guān)原理
2.2 自編碼器的相關(guān)原理
2.3 高光譜圖像空間與光譜信息聯(lián)合相關(guān)原理
2.4 本章小結(jié)
3 高光譜圖像特征學(xué)習(xí)算法設(shè)計(jì)
3.1 基于高斯白噪聲的ELM-DAE算法
3.2 基于空譜聯(lián)合的MH-ELM-DAE高光譜圖像特征學(xué)習(xí)算法
3.3 基于深度學(xué)習(xí)的MH-HELM-AE高光譜圖像特征學(xué)習(xí)算法
3.4 本章小結(jié)
4 基于ELM-AE改進(jìn)的高光譜圖像特征學(xué)習(xí)算法實(shí)驗(yàn)
4.1 算法實(shí)驗(yàn)程序的實(shí)現(xiàn)
4.2 算法性能綜合評測與分析
4.3 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 全文工作總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于PCA和極限學(xué)習(xí)機(jī)的高光譜遙感分類研究[J]. 李靜,吳孔江. 北京測繪. 2018(07)
[2]基于泛化空間正則自動編碼器的遙感圖像識別[J]. 楊倩文,孫富春. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
[3]基于改進(jìn)PCA算法的人臉識別[J]. 張楊,張仁杰. 軟件導(dǎo)刊. 2018(01)
[4]MATLAB環(huán)境下GPU并行計(jì)算的應(yīng)用[J]. 段群,王小妮. 自動化與儀器儀表. 2017(06)
[5]基于極限學(xué)習(xí)的深度學(xué)習(xí)算法[J]. 趙志勇,李元香,喻飛,易云飛. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2015(04)
[6]深度自動編碼器的研究與展望[J]. 曲建嶺,杜辰飛,邸亞洲,高峰,郭超然. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化. 2014(08)
[7]高斯白噪聲背景下圖像去噪方法研究[J]. 楊曉慧. 長春大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(12)
[8]基于圖像信噪比選擇優(yōu)化高斯濾波尺度[J]. 王文遠(yuǎn). 電子與信息學(xué)報(bào). 2009(10)
[9]高光譜遙感技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 楊國鵬,余旭初,馮伍法,劉偉,陳偉. 測繪通報(bào). 2008(10)
[10]基于流形學(xué)習(xí)的多示例回歸算法[J]. 詹德川,周志華. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2006(11)
碩士論文
[1]深度學(xué)習(xí)中的自編碼器的表達(dá)能力研究[D]. 王雅思.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號:3686208
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