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HSI-CNN:一种用于高光谱图像的新型卷积神经网络

计算机视觉与模式识别 2018-03-01 v1

摘要

随着深度学习的发展,高光谱图像(HSI)分类的性能近年来得到极大提升。训练样本的匮乏已成为性能进一步提升的瓶颈。本文针对高光谱图像数据的特点,提出一种新型卷积神经网络框架,称为 HSI-CNN。首先,从目标像素及其邻域中提取光谱-空间特征。然后,通过在光谱-空间特征上进行卷积操作得到若干一维特征图,并将其堆叠为二维矩阵。最后,将该二维矩阵视为图像输入标准 CNN。这正是我们称之为 HSI-CNN 的原因。此外,为实现框架性能对比,我们还实现了两种深度网络分类模型,称为 HSI-CNN+XGBoost 和 HSI-CapsNet。实验表明,HSI-CNN 框架有效提升了高光谱图像分类性能。我们使用四个流行的 HSI 数据集评估模型性能,分别为 Kennedy Space Center (KSC)、Indian Pines (IP)、Pavia University scene (PU) 和 Salinas scene (SA)。据我们所知,HSI-CNN 在这些数据集上分别以 99.28%、99.09%、99.42%、98.95% 的准确率取得了我们所知所有方法中的最优精度。

关键词

引用

@article{arxiv.1802.10478,
  title  = {HSI-CNN: A Novel Convolution Neural Network for Hyperspectral Image},
  author = {Yanan Luo and Jie Zou and Chengfei Yao and Tao Li and Gang Bai},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1802.10478},
  year   = {2018}
}

备注

6 pages, 8 figures, Under review as a conference paper at International Conference on Pattern Recognition 2018