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自适应多阶图正则化非负矩阵分解及其在高光谱混合中的应用

计算机视觉与模式识别 2025-09-26 v2 图像与视频处理

摘要

高光谱混合(HU)是遥感中的一个关键且具有挑战性的任务。然而,现有的基于图学习的非负矩阵分解(NMF)方法主要关注一阶或二阶最近邻关系,且通常需要手动调参,无法刻画数据内在结构。为此,本文提出一种新颖的自适应多阶图正则化NMF方法(MOGNMF),具有三个关键特征:首先,引入多阶图正则化到NMF框架中,全面利用全局和局部信息;其次,通过数据驱动方式自适应学习与多阶图相关的参数;最后,嵌入双稀疏性,以增强鲁棒性,即对丰度矩阵采用 1/2\ell_{1/2}-范数,对噪声矩阵采用 2,1\ell_{2,1}-范数。为求解该模型,我们开发了一种交替最小化算法,其子问题具有显式解,从而确保方法有效。在仿真数据和真实高光谱数据上的实验表明,所提方法能够提供更好的混合结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.19258,
  title  = {Adaptive Multi-Order Graph Regularized NMF with Dual Sparsity for Hyperspectral Unmixing},
  author = {Hui Chen and Liangyu Liu and Xianchao Xiu and Wanquan Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.19258},
  year   = {2025}
}

备注

IEEE JSTARS