欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13336804447 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13336804447
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2020106300664
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种利用空洞卷积的高光谱遥感图像分类方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)读取一幅带分类标签的高光谱遥感图像,将每个像素与标注好的标签,一起送入模型进行训练;

(2)对步骤(1)中,高光谱遥感图像的单像素,送入NG‑APC模块进行基于分支组合的空洞卷积处理,获取特征图谱,其中NG‑APC模块为:无网格化(Non‑Gridding)多层级联的空洞卷积轻量级深度学习模块(Non‑Gridding Atrous Pyramid Convolution),简称为NG‑APC模块;

其中,所述的送入NG‑APC模块进行基于分支组合的空洞卷积处理,按照如下步骤进行:(2a)计算NG‑APC模块的串行空洞卷积,NG‑APC模块的空洞扩展率rate和感受野F,通过公式(1)、(2)计算得到:

其中,F表示感受野;r表示空洞扩展率;下标d表示串行卷积中所在的层数;rd和Fd表示d层卷积的空洞扩展率和感受野;rdmax和Fdmax表示在保证Non‑gridding时,d层卷积的空洞扩展率和感受野可取到的最大值;设F1表示第一层卷积的感受野,F1=(k‑1)×r+1,其中k=3表示卷积核的尺寸,初始设置为r1max=1,F1max=3,F1=3;

(2b)设置NG‑APC模块的分支空洞卷积部分,其中分支数可根据实际应用中对感受野的要求设定,默认值为2;设置NG‑APC模块的不同分支下达到Non‑gridding的空洞卷积级联最大化的空洞扩展率r和感受野F的值:

其中,上标i表示NG‑APC模块的第i个分支; 和 为第i个分支、第d层卷积的空洞扩展率和感受野在保证Non‑gridding时可取到的最大值;初始值设置为根据公式(2)、(3),在已知卷积级联深度为n的前提下,先计算1~n‑1层的空洞扩展率和感受野,取值可根据实际情况在保证Non‑gridding的情况下适当缩小;

(2c)根据公式(3)计算第n层卷积的第i个分支的r和F;

(2d)根据NG‑APC模块中空洞扩展率和感受野的设置值要求,输入数据的光谱维度的大小,调整选择每个分支中r和F的取值,并计算出输入像素的特征图谱;

(3)使用激活函数Relu对步骤(2)的结果进行特征筛选,其中Relu为激活函数,公式为:f(x)=max(0,x),表示取0和x值两者中的最大值;

(4)使用Concat对步骤(3)的结果进行特征组合,其中Concat的作用就是将两个及以上的特征图按照在通道(Channel)维度上进行拼接;

(5)对步骤(4)的结果构造一个具有三个卷积层,三个激活层卷积神经网络,提取主要特征;

(6)利用一个全连接层和Softmax函数做分类器,其中Softmax表示输出此分类对应的所有分类概率中最大的类别,即属于该类别的可能性概率,公式为: j=1…T,jj

为图像中某类别的指数e占所有类别数的指数和的比值Sj,T为总的类别数;

(7)对步骤(6)的分类结果,设定学习率为0.005,优化策略使用随机梯度下降法(SGD),进行迭代训练,得到训练好的深度卷积神经网络;

(8)将测试样本输入到训练好的网络中,得到预测的分类标签,通过与实际标签比对,可测试分类准确率;将待分类高光谱单像素与测试样本的参考标签进行对比,完成高光谱图像的地物分类。