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利用深度学习生成合成 SAR-光学数据提高作物分类精度

计算机视觉与模式识别 2024-02-07 v1 机器学习 图像与视频处理

摘要

利用遥感数据进行作物分类已成为近几十年来的一个突出研究领域。研究表明,融合 SAR 和光学图像可以显著提高分类精度。然而,该领域的一个主要挑战是训练数据的可用性有限,这对分类器的性能产生了不利影响。在农业地区,主要作物通常由一种或两种特定类型组成,而其他作物则稀缺。因此,在收集训练样本以创建农产品地图时,来自主要作物的样本丰富,构成了多数类。相反,来自其他作物的样本稀缺,代表了少数类。解决这一问题需要克服与传统数据生成方法相关的若干挑战和弱点。这些方法已被用于解决训练数据的不平衡性质。尽管如此,它们在有效处理少数类方面仍面临局限性。总体而言,训练数据不足的问题,特别是针对少数类的数据不足,仍然是传统方法难以克服的障碍。在本研究中,我们探讨了条件表格生成对抗网络(CTGAN)作为一种基于深度学习网络的合成数据生成方法,在利用 SAR-光学数据融合进行作物分类时,解决少数类训练数据有限挑战的有效性。我们的研究结果表明,所提出的方法生成的合成数据质量更高,可以显著增加少数类的样本数量,从而提高作物分类器的性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2402.02121,
  title  = {Enhancing crop classification accuracy by synthetic SAR-Optical data generation using deep learning},
  author = {Ali Mirzaei and Hossein Bagheri and Iman Khosravi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.02121},
  year   = {2024}
}