基于生成对抗网络的高光谱图像特征提取
DOI:
CSTR:
作者:
作者单位:

(杭州电子科技大学 自动化学院,浙江 杭州 310018)

作者简介:

郭宝峰(1973-),男,博士,教授,博士生导 师,主要从事高光谱图像处理、模式识别、信号处理方面的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金(61375011)资助项目 (杭州电子科技大学 自动化学院,浙江 杭州 310018)


Feature extraction of hyperspectral images based on generative adversarial netwo rks
Author:
Affiliation:

(School of Automation,Hangzhou Dianzi University,Hangzhou,Zhejiang 310018,Chi na)

Fund Project:

  • 摘要
  • |
  • 图/表
  • |
  • 访问统计
  • |
  • 参考文献
  • |
  • 相似文献
  • |
  • 引证文献
  • |
  • 资源附件
  • |
  • 文章评论
    摘要:

    特征提取是高光谱数据处理领域的一个重要研究 内容。高光谱数据获取过程中的复 杂性使传统的特征提取方法无法良好地处理高光谱图像。同时,高光谱图像标记样本数量的 有限性,也为常用于特征提取的监督深度学习方法带来不利影响。为了摆脱对高光谱图像中 标记样本的依赖,在卷积神经网络的基础上引入生成对抗网络,针对光谱特征提出了一种无 监督的高光谱图像特征提取的方法。为了稳定网络的训练过程,提高生成对抗网络中判别器 的特征表示能力,在目标函数中引入梯度惩罚项,将判别器的性能不断逼向最优。在特征提 取阶段,针对高光谱图像的光谱结构,提出了一种通道最大池化方法,能够在降低数据维度 的同时尽可能保留高光谱图像的光谱信息。使用支持向量机(support vector machines,SVM)和k近邻(k-hearest neighbor,KNN)方法对 提取到的特征进行分类测试。在两个真实数据集上的实验结果表明,提出的方法优于传统的 特征提取方法。

    Abstract:

    Feature extraction plays an important role in hyperspectral data processing.Due to the complicated imaging procedure,many traditional feature extraction method s fail to manage hyperspectral imagery.Moreover,the limited number of the labeled sample s in hyperspectral images also brings adverse effects to the supervised deep learning based methods,which are commonly used in feature extraction.In order to reduce the d ependence on the labeled samples in hyperspectral feature extraction,a new unsupervised f eature extraction method is proposed for presenting the spectral information based on c onvolutional neural networks and generative adversarial networks.In order to keep the traini ng process stable and improve the feature representation ability,a gradient penalty term r egarding the discriminator in the generative adversarial network is introduced into the objec tive function, which leads the performance of the discriminator to its optimal value gradually. In the feature extraction stage,a channel max-pooling method is proposed to improve the spect ral structure of the hyperspectral image by reducing the data dimension and retaining the spec tral information of hyperspectral image as much as possible.To evaluate the performa nce of the proposed method,support vector machines (SVM) and k-nearest neighbor (KNN) met hods are used to assess the extracted features.Experimental results on two real data sets show that the proposed method is superior to the traditional feature extraction methods.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

丁繁昌,郭宝峰,贾响响,徐文结,迟昊宇.基于生成对抗网络的高光谱图像特征提取[J].光电子激光,2021,32(8):852~861

复制
分享
文章指标
  • 点击次数:
  • 下载次数:
  • HTML阅读次数:
  • 引用次数:
历史
  • 收稿日期:2021-01-23
  • 最后修改日期:
  • 录用日期:
  • 在线发布日期: 2021-11-12
  • 出版日期:
文章二维码