中国自然资源航空物探遥感中心主办
地质出版社出版

改进3D-Octave卷积的高光谱图像分类方法

郑宗生, 王政翰, 王振华, 卢鹏, 高萌, 霍志俊. 2024. 改进3D-Octave卷积的高光谱图像分类方法. 自然资源遥感, 36(4): 82-91. doi: 10.6046/zrzyyg.2023171
引用本文: 郑宗生, 王政翰, 王振华, 卢鹏, 高萌, 霍志俊. 2024. 改进3D-Octave卷积的高光谱图像分类方法. 自然资源遥感, 36(4): 82-91. doi: 10.6046/zrzyyg.2023171
ZHENG Zongsheng, WANG Zhenghan, WANG Zhenhua, LU Peng, GAO Meng, HUO Zhijun. 2024. An improved 3D Octave convolution-based method for hyperspectral image classification. Remote Sensing for Natural Resources, 36(4): 82-91. doi: 10.6046/zrzyyg.2023171
Citation: ZHENG Zongsheng, WANG Zhenghan, WANG Zhenhua, LU Peng, GAO Meng, HUO Zhijun. 2024. An improved 3D Octave convolution-based method for hyperspectral image classification. Remote Sensing for Natural Resources, 36(4): 82-91. doi: 10.6046/zrzyyg.2023171

改进3D-Octave卷积的高光谱图像分类方法

  • 基金项目:

    国家自然科学基金项目“一种面向对模态遥感信息的质量抽样检验方案研究”(41671431)

    上海市科委地方能力建设项目“复杂潮汐环境下海岛(礁)地物信息提取与精度验证方法及其示范应用”(19050502100)

    国家海洋局数字海洋科学技术重点实验室开放基金项目“面向深度学习与气象云图大数据的台风强度分类研究”(B201801034)

详细信息
    作者简介: 郑宗生(1979-),男,博士,副教授,主要研究方向为遥感图像处理。Email: szheng@shou.edu.cn
    通讯作者: 王政翰 (1998-),男,硕士研究生,主要研究方向为基于深度学习的遥感图像分类。Email: 2364639375@qq.com
  • 中图分类号: TP79

An improved 3D Octave convolution-based method for hyperspectral image classification

More Information
    Corresponding author: WANG Zhenghan
  • 高光谱图像数据具有维度高、数据稀疏、空间光谱信息丰富等特点,针对空谱联合分类模型中高光谱图像卷积操作处理大片相同类别像素区域时会存在计算的空间冗余,3D卷积对深层空间纹理特征提取不充分,串行注意力机制结构不能充分考虑空谱相关性的问题,该文提出了改进的3D-Octave卷积高光谱图像分类模型。首先改进的3D-Octave卷积模块将输入的高光谱图像数据划分为高频特征图和低频特征图,减少空间信息冗余,提取多尺度的空间光谱特征,结合跨层融合策略,加强对浅层空间纹理特征和光谱特征的提取;随后利用2D卷积提取深层空间纹理特征并进行光谱特征融合;最后使用三维注意力机制跨纬度交互实现对有效特征的关注和激活,增强网络模型的性能和鲁棒性。结果表明,由于充分提取有效空谱联合特征,在印第安松树林(Indian Pines, IP)数据集的训练集比例为10%的条件下,OA,Kappa和AA分别为99.32%,99.13%和99.15%; 在帕维亚大学(Pavia University, PU)数据集的训练集比例为3%的条件下,OA,Kappa和AA分别为99.61%, 99.44%和99.08%。与5个主流分类模型进行对比,获得了更高的分类精度。
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出版历程
收稿日期:  2023-06-15
修回日期:  2023-09-03
刊出日期:  2024-12-23

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