高光譜圖像怎么分類?高光譜圖像分類方法
發(fā)布時(shí)間:2024-05-17
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高光譜圖像怎么分類?高光譜圖像分類一般包括圖像預(yù)處理、標(biāo)記訓(xùn)練樣本、特征提取及選擇、分類判決及精度評(píng)價(jià)五個(gè)部分,下文一一介紹。
高光譜圖像怎么分類?高光譜圖像分類一般包括圖像預(yù)處理、標(biāo)記訓(xùn)練樣本、特征提取及選擇、分類判決及精度評(píng)價(jià)五個(gè)部分,下文一一介紹。
1.圖像預(yù)處理
由于高光譜影像在獲取過程中存在一定的噪聲,以及不同程度、不同性質(zhì)輻射量的失真和幾何畸變等現(xiàn)象。這些畸變和失真均會(huì)導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降,嚴(yán)重影響其應(yīng)用效果,必須進(jìn)行預(yù)處理來消除這些因素的影響。高光譜數(shù)據(jù)的預(yù)處理包括很多方面的內(nèi)容,主要包括條帶噪聲去除、波段間配準(zhǔn)、數(shù)據(jù)壓縮、光譜定標(biāo)等。
2.標(biāo)記訓(xùn)練樣本
在分類時(shí),訓(xùn)練樣本的選取是非常重要的,直接關(guān)乎后面的分類結(jié)果。在開始數(shù)據(jù)分析之前,一般先選取紅、綠、藍(lán)波段或者是其他波段合成假彩色圖像,根據(jù)假彩色合成圖像來進(jìn)行整體的直觀分析,從而確定出所要分類的類別組。定義的最優(yōu)類別需要滿足所做分類的有用性和可分性,同時(shí)要滿足分類的完整性。
3.特征提取與特征選擇
一般來說,盡管光譜中的每個(gè)波段圖像都提供了研究對(duì)象的一定信息,但其重要性有所不同,而且在很多情況下,各波段圖像所提供的信息常常有所重疊,波段間具有很強(qiáng)的相關(guān)性。為了消除數(shù)據(jù)間不必要的冗余信息,減少數(shù)據(jù)量和計(jì)算時(shí)間,需要對(duì)高光譜圖像進(jìn)行特征提取。特征提取是通過映射和變換的方法,把原始模式空間的高維數(shù)據(jù)變成特征空間的低維數(shù)據(jù)。然后對(duì)特征更集中的低維數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。特征提取可以分兩類:一類是基于變換的方法,如主成分分析、最小噪聲分離變換,小波變換等,這些降維方法的優(yōu)點(diǎn)是將高維數(shù)據(jù)直接降低到低,速度很快;另一類是基于非變換的,如波段選擇等,它的優(yōu)點(diǎn)是保持了圖像的原有特征。
4.分類判決
分類判決是分類處理的核心階段,它關(guān)系到是否能夠充分挖掘高光譜圖像所包含豐富信息。高光譜圖像的分類過程中,由于高光譜圖像分辨率很高,所以能夠識(shí)別的類別的數(shù)目就比較多,用一些傳統(tǒng)的分類方法來進(jìn)行分類的話,其分類效果就比較差了,這就需要一些根據(jù)圖像特點(diǎn)和分類目的設(shè)計(jì)或選擇怡當(dāng)?shù)姆诸惼骷捌渑袥Q準(zhǔn)則來提高其分類精度,對(duì)未知區(qū)域的樣本進(jìn)行類別歸屬的判斷。
5.分類結(jié)果和精度評(píng)價(jià)
分類結(jié)束后,要對(duì)分類結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià),確定分類的精度和可靠性。高光譜圖像分類精度評(píng)價(jià)是指在完成高光譜圖像分類后,依據(jù)地面真實(shí)標(biāo)記參考圖,評(píng)估分類后影像的準(zhǔn)確性。隨著高光譜遙感技術(shù)的進(jìn)展,以及不同應(yīng)用的復(fù)雜化具體化,高光譜圖像分類精度評(píng)價(jià)顯得越來越重要。比較常用的分類精度評(píng)價(jià)的方法有混淆矩陣、總體分類精度、Kappa錯(cuò)分誤差三種評(píng)價(jià)方法。
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