基于圖的極化SAR影像半監(jiān)督分類
本文關(guān)鍵詞:基于圖的極化SAR影像半監(jiān)督分類,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著極化SAR理論與應(yīng)用的發(fā)展,極化SAR比單極化SAR,一方面能夠采集更多的地物信息,另一方面也不容易受到單個極化態(tài)的限制,通過采用不同波段來獲取目標(biāo)在不同極化態(tài)下的散射特性,以此來得到更好的觀測結(jié)果。極化SAR影像分類是解譯的重要過程之一。半監(jiān)督分類通過無標(biāo)記樣本和少量有標(biāo)記樣本來提高分類正確率,隨著該方法的廣泛應(yīng)用,基于圖模型的方法也備受關(guān)注,該方法首先使用包括有標(biāo)記樣本和無標(biāo)記樣本作為頂點(diǎn)來構(gòu)建一個圖,每一條頂點(diǎn)之間的邊都賦予一個權(quán)值,權(quán)值表示兩個樣本之間的相似度。之后,根據(jù)優(yōu)化函數(shù)即分類器將類別標(biāo)記通過邊來傳播。雖然基于圖的分類方法取得了較高的分類正確率,但是仍然存在兩個缺點(diǎn):一是算法在構(gòu)圖過程中,忽視了圖像的空間信息,導(dǎo)致對圖像的細(xì)節(jié)劃分有誤差。二是構(gòu)圖方法時間復(fù)雜度高,運(yùn)算量太大。本論文針對以上問題,提出幾種基于圖的半監(jiān)督分類方法,具體研究內(nèi)容如下:(1)在基于圖的基本分類方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合超像素分割,提出一種基于錨點(diǎn)空間圖的半監(jiān)督分類方法來處理極化SAR大數(shù)據(jù)。首先,借鑒錨點(diǎn)圖的思想,根據(jù)樣本點(diǎn)極化相干矩陣的相似性,使用無監(jiān)督的Wishart聚類方法先將圖像數(shù)據(jù)聚成多簇,把距離每簇的聚類中心最近的樣本點(diǎn)作為錨點(diǎn),然后利用多特征根據(jù)每個樣本最近鄰的少量錨點(diǎn)構(gòu)造錨點(diǎn)圖,之后結(jié)合圖像的空間相鄰關(guān)系構(gòu)造錨點(diǎn)空間圖,最后利用該圖進(jìn)行標(biāo)簽傳播實(shí)現(xiàn)分類,該方法時間復(fù)雜度較低,在處理大數(shù)據(jù)過程中能夠有效縮短處理時間。(2)在單視圖分類的基礎(chǔ)上,提出了基于多視圖的半監(jiān)督分類方法。根據(jù)由圖像數(shù)據(jù)獲得的多組特征分別構(gòu)造圖結(jié)構(gòu),通過優(yōu)化方法來利用視圖之間的相互作用,優(yōu)勢互補(bǔ),重組多個圖結(jié)構(gòu),提高后續(xù)分類的正確率。合成數(shù)據(jù)和真實(shí)極化SAR影像的分類實(shí)驗(yàn)均驗(yàn)證了算法的有效性。(3)在錨點(diǎn)圖的基礎(chǔ)上,利用超像素先將影像進(jìn)行區(qū)域的劃分,然后分別使用一個特征向量來表示各個區(qū)域中的所有點(diǎn)進(jìn)行單視圖的分類,其對應(yīng)分類器學(xué)習(xí)后的類別標(biāo)簽即可表示該區(qū)域內(nèi)所有測試樣本點(diǎn)的類別標(biāo)簽。此方法雖然在分類正確率上相比之前對于所有像素點(diǎn)進(jìn)行的單視圖分類有所降低,但運(yùn)行時間大大減少,有效提高分類的效率。
【關(guān)鍵詞】:半監(jiān)督分類 極化SAR影像 錨點(diǎn)圖 地物分類
【學(xué)位授予單位】:西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TN957.52
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 符號對照表10-11
- 縮略語對照表11-14
- 第一章 緒論14-18
- 1.1 研究背景14-15
- 1.2 研究目的與意義15
- 1.3 論文的主要工作與架構(gòu)安排15-18
- 第二章 基于圖的半監(jiān)督分類方法18-24
- 2.1 概述18
- 2.2 幾種常見的圖的構(gòu)建方法18-20
- 2.3 幾種常見的基于圖論的半監(jiān)督分類方法20-22
- 2.4 本章小結(jié)22-24
- 第三章 基于錨點(diǎn)空間圖的極化SAR影像半監(jiān)督分類24-46
- 3.1 基于錨點(diǎn)圖的半監(jiān)督分類方法24-25
- 3.2 基于錨點(diǎn)空間圖的極化SAR影像半監(jiān)督分類方法25-30
- 3.2.1 特征加權(quán)26-27
- 3.2.2 Wishart聚類27-28
- 3.2.3 構(gòu)建空間錨點(diǎn)圖28
- 3.2.4 構(gòu)建空間錨點(diǎn)類別圖28-29
- 3.2.5 半監(jiān)督分類29-30
- 3.3 時間復(fù)雜度分析30
- 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析30-43
- 3.4.1 合成極化SAR數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果31-37
- 3.4.2 Flevoland(荷蘭地區(qū))的AIRSAR數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果37-39
- 3.4.3 Flevoland(荷蘭地區(qū))子圖數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果39-41
- 3.4.4 Oberpfaffenhofen(德國地區(qū))的E-SAR數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果41-43
- 3.5 參數(shù)的討論43-45
- 3.6 本章小結(jié)45-46
- 第四章 基于多視圖重組的極化SAR影像半監(jiān)督分類46-60
- 4.1 基于圖的重組學(xué)習(xí)方法46-48
- 4.2 基于多視圖重組的極化SAR影像半監(jiān)督分類方法48-51
- 4.2.1 基于多視圖重組的半監(jiān)督分類方法48-50
- 4.2.2 具體實(shí)現(xiàn)方法50-51
- 4.3 參數(shù)的討論51-53
- 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析53-58
- 4.4.1 合成極化SAR數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果53-55
- 4.4.2 Flevoland(荷蘭地區(qū))的城區(qū)子AIRSAR數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果55-56
- 4.4.3 Foloum(丹麥地區(qū))的EMISAR數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果56-58
- 4.5 本章小結(jié)58-60
- 第五章 基于錨點(diǎn)圖的快速極化SAR影像半監(jiān)督分類60-70
- 5.1 超像素分割60-61
- 5.2 基于錨點(diǎn)圖的快速極化SAR影像半監(jiān)督分類方法61-62
- 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析62-68
- 5.3.1 合成極化SAR數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果62-65
- 5.3.2 Flevoland(荷蘭地區(qū))的AIRSAR數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果65-67
- 5.3.3 Oberpfaffenhofen(德國地區(qū))的E-SAR數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果67-68
- 5.4 時間復(fù)雜度分析68-69
- 5.5 本章小結(jié)69-70
- 第六章 總結(jié)與展望70-72
- 6.1 總結(jié)70
- 6.2 展望70-72
- 參考文獻(xiàn)72-76
- 致謝76-78
- 作者簡介78-79
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本文關(guān)鍵詞:基于圖的極化SAR影像半監(jiān)督分類,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:427163
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