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In response to the curse of dimensionality in hyperspectral images (HSIs), to date, numerous dimensionality reduction methods have been proposed among which the feature extraction (FE) methods are of particular interest. This paper introduces a new supervised pixel-based FE called spectral segmentation and integration (SSI). In SSI, the spectral signature curve (SSC) of the pixels are identically divided into some non-overlapping segments, called channels. The existing bands in each channel are then integrated using a mean-weighted operator, leading to some new features in a very lower number than the original bands. SSI applies a particle swarm optimization (PSO) algorithm to globally search and locate the optimum positions and widths of the channels. For the sake of evaluation and comparison, the features provided by the proposed SSI method were applied to the well-known SVM classifier. The results were compared to not only a most recent pixel-based FE method, namely, spectral region splitting but also six conventional FE methods, including nonparametric weighted feature extraction, decision boundaries feature extraction, clustering-based feature extraction, semi-supervised local discriminant analysis, band correlation clustering and principal component analysis. Experimental results, obtained on two HSIs, proved the superiority of the proposed SSI. 相似文献
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Sentinel-2影像多特征优选的黄河三角洲湿地信息提取 总被引：7，自引：1，他引：7
以北方典型河口湿地—黄河三角洲湿地为研究区,采用在特征选择和分类提取等方面具有明显优势的随机森林算法,对研究区内的湿地信息进行提取。首先基于多时相、光谱信息丰富的Sentinel-2数据生成4类不同的特征变量,包括光谱特征、植被指数和水体指数、红边指数、纹理特征;再根据以上特征构建6种不同的提取方案,对黄河三角洲湿地信息进行提取并验证不同方案的提取精度,旨在选择最佳方案改善湿地信息提取的效果。结果表明:(1)有效地使用多种特征变量是提高湿地信息提取的关键,就不同特征对湿地信息提取的贡献率而言,红边指数植被指数和水体指数光谱特征纹理特征;(2)基于随机森林算法优选的特征变量提取效果最佳,总体精度高达90.93%,Kappa系数为0.90,表明随机森林算法可以有效地进行特征选择,在特征变量数据挖掘的同时,仍能保证湿地信息提取的精度,提高运行效率。本研究为湿地信息提取在数据源选择、特征选择和方法选择方面提供了一种新思路、方法和技术手段。 相似文献
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AbstractHyperspectral image provides abundant spectral information for remote discrimination of subtle differences in ground covers. However, the increasing spectral dimensions, as well as the information redundancy, make the analysis and interpretation of hyperspectral images a challenge. Feature extraction is a very important step for hyperspectral image processing. Feature extraction methods aim at reducing the dimension of data, while preserving as much information as possible. Particularly, nonlinear feature extraction methods (e.g. kernel minimum noise fraction (KMNF) transformation) have been reported to benefit many applications of hyperspectral remote sensing, due to their good preservation of high-order structures of the original data. However, conventional KMNF or its extensions have some limitations on noise fraction estimation during the feature extraction, and this leads to poor performances for post-applications. This paper proposes a novel nonlinear feature extraction method for hyperspectral images. Instead of estimating noise fraction by the nearest neighborhood information (within a sliding window), the proposed method explores the use of image segmentation. The approach benefits both noise fraction estimation and information preservation, and enables a significant improvement for classification. Experimental results on two real hyperspectral images demonstrate the efficiency of the proposed method. Compared to conventional KMNF, the improvements of the method on two hyperspectral image classification are 8 and 11%. This nonlinear feature extraction method can be also applied to other disciplines where high-dimensional data analysis is required. 相似文献
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面向宽基线立体影像匹配的高质量仿射不变特征提取方法 总被引：5，自引：1，他引：4
针对宽基线影像匹配问题,提出基于信息量和空间分布均衡性双重约束的多层次特征筛选方法,并在此基础上探讨集成该特征筛选方法、MSER(Maximally Stable Extremal Region detector)、SIFT(Scale Invariant Scale Transformation)的特征提取算法,以达到提取高质量(高信息量、空间分布均衡、高重复率)仿射不变特征的目的。实验表明,相对现有最优算法,本文方法具有更高的重复率和匹配成功率,更有利于后续的(宽基线)立体匹配。 相似文献
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大范围倾斜多视影像连接点自动提取的区域网平差法 总被引：3，自引：3，他引：0
提出了一种大范围倾斜多视影像自动连接点提取和光束法区域网平差算法。首先利用POS数据对倾斜影像进行矫正并预测候选像对,使用SIFT特征进行影像匹配;然后利用并查集数据结构实现多视影像间连接点对应关系的快速确定;最后将POS数据和控制点数据作为带权观测值进行平差解算。选取3种典型的倾斜相机系统(组装轻量级倾斜相机、国产SWDC-5相机、微软UltraCam相机)进行了试验,结果表明,本文算法能够适应国内外流行的倾斜摄影系统,且一次性可处理的影像数目超过2000张;在相同条件下倾斜影像光束法区域网平差的整体精度优于传统垂直摄影情形,实际精度可以达到水平方向0.75 GSD,高程方向2.0GSD。 相似文献
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提取山脊线和山谷线的一种新方法 总被引：18，自引：2，他引：18
黄培之 《武汉大学学报(信息科学版)》2001,26(3)
在研究了现有的仅从山脊线和山谷线的几何特性或物理特性的单一方面设计的提取山脊线和山谷线的算法后 ,提出了一种基于地形表面流水分析与等高线几何分析相结合的提取山脊线和山谷线的方法。该方法把等高线几何分析的方法与地形表面流水模拟分析的方法有机地结合起来 ,能够克服各自所具有的弊端。实验结果表明 ,用本文方法所提取的山脊线和山谷线与实际地形相符合。 相似文献
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建立实用的遥感图像分析系统涉及诸多因素，其中，形成有效的目标提取算法体系和设立适于目前人工智能水平的基于知识的框架是两个核心问题。本文提出了一种利用对光谱特征空间分布进行可视化图形处理的新的分类方案，继而以光谱、纹理和空间知识对分类结果进行优化。这种集可视化分析、栅格ＧＩＳ处理功能和人类判读专家知识于一体的系统为解决遥感图像地物识别这一复杂问题提供了有效途径。 相似文献
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针对目前移动增强现实三维注册实时性不强和鲁棒性差的问题，提出一种基于改进加速鲁棒性特征（speed up robust features，SURF）算法和角点跟踪算法（Kanade-Lucas-Tomasi，KLT）的移动增强现实户外三维注册方法。该方法通过结合快速视网膜关键点（fast retina keypoint，FREAK）算法改进了SURF算法（简称SUFREAK），提高算法描述子构建效率，并保持了算法的鲁棒性。利用视频帧间的相关性，采用KLT光流跟踪算法对户外场景的自然特征点进行跟踪预测，以提高三维注册的实时性。实验结果表明，在户外复杂环境条件下，改进SURF算法具有较高的实时性和鲁棒性，且基于改进SURF和KLT算法的移动增强现实三维注册具有良好的实时性和图像识别效率。 相似文献
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地形特征包括地形特征点和特征线,它们是进行地貌分析与处理的重要手段,也是地貌结构化综合的重要内容。本文提出并实现了一种新的等高线特征提取方法。该方法通过对等高线进行凹凸段划分,获得等高线特征段（包括凹段和凸段,分别对应山谷和山脊）,并利用最大角作为约束条件、特征段的边作为约束边对所有特征段构建约束型Delaunay三角网（简称CDT）。然后,获取特征段CDT的骨架线作为局部特征段的地性线树,并将每棵地性线树的叶节点作为相应特征段上的特征点。最后,利用特征段及其CDT对特征点进行匹配,完成地性线的追踪,生成地性线。论文最后做了相关的实验,对该方法的有效性进行了验证。 相似文献
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A two-dimensional pedestrian navigation solution aided with a visual gyroscope and a visual odometer 总被引：1，自引：1，他引：0
Laura Ruotsalainen Heidi Kuusniemi Mohammad Zahidul H. Bhuiyan Liang Chen Ruizhi Chen 《GPS Solutions》2013,17(4):575-586
Integration of different positioning systems such as wireless local area networks (WLAN) and INS has proven to be the most promising approach for navigation in global navigation satellite system challenging environments. However, the integrated solution suffers from the errors induced by the sensors in the INS and the low availability and infrastructure dependency of the WLAN. Visual aiding is a complementary method for augmenting these systems, because it suffers from errors and availability problems of a different nature. We introduce the concept of a “visual gyroscope” and a “visual odometer,” based on recovering user information by tracking the feature motion between consecutive images. All calculations are of sufficiently low complexity to be adoptable for navigation with current smartphones. The camera orientation is observed using the vanishing point locations, and this information is transformed into user heading change information and also used for visual odometer calculations. The visual odometer retrieves the camera translation information based on a special camera configuration and the motion of the matched scale-invariant feature transform features. The performance of both of these tools is evaluated. Experiments in selected environments have proven that visual aiding with a visual gyroscope and visual odometer improves the two-dimensional navigation solution significantly. 相似文献
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复杂城区边界通常存在建筑物大小差异较大、周边林区高低起伏、散点建筑成片出现的情况，对城区边界提取算法造成严重干扰。针对这一问题，本文提出一种基于拓扑插值和光谱特征的高分辨率遥感影像复杂城区边界提取方法。一方面，通过对大型建筑特征点进行拓扑插值，避免由于大型建筑特征点稀疏造成的城区边界缺失；另一方面，利用植被光谱特征来滤除城区周边高低起伏的林区和散点建筑带来的冗余特征点，从而有效抑制城区误提取。通过试验和对比分析表明，本文方法在提取复杂城区边界方面，具有较好的稳健性和较高的精度。 相似文献
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Classification and Extraction of Spatial Features in Urban Areas Using High-Resolution Multispectral Imagery 总被引：2，自引：0，他引：2
Classification and extraction of spatial features are investigated in urban areas from high spatial resolution multispectral imagery. The proposed approach consists of three steps. First, as an extension of our previous work [pixel shape index (PSI)], a structural feature set (SFS) is proposed to extract the statistical features of the direction-lines histogram. Second, some methods of dimension reduction, including independent component analysis, decision boundary feature extraction, and the similarity-index feature selection, are implemented for the proposed SFS to reduce information redundancy. Third, four classifiers, the maximum-likelihood classifier, backpropagation neural network, probability neural network based on expectation-maximization training, and support vector machine, are compared to assess SFS and other spatial feature sets. We evaluate the proposed approach on two QuickBird datasets, and the results show that the new set of reduced spatial features has better performance than the existing length-width extraction algorithm and PSI 相似文献
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针对传统道路提取方法应用于新数据泛化能力不足的问题,研究了通过特征迁移和编解码网络实现跨数据域的道路提取方法。首先,构建了基于编解码网络的道路提取基本模型,用于实现单一数据来源的道路提取任务。然后,基于道路提取网络结构和循环一致性原则,提出了用于跨数据域图像特征迁移的循环生成对抗网络,使目标域图像映射入源域特征空间。使用预训练的道路提取模型处理特征迁移后的目标域图像,即可实现跨数据域道路提取任务。试验结果表明,本文所提方法能够拓展道路提取网络的泛化能力,准确有效地提取跨数据域图像中的道路目标。相较于未特征迁移的结果,本文所提方法大幅改善了道路提取指标,使得F1提升了50%以上。本文方法不需要目标域的标注信息,也不需要对道路提取网络进行微调训练,而只需训练由目标域向源域的特征迁移模型,所耗时间和人力成本较低,因而具有良好的应用价值。 相似文献
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一种遥感影像核变化检测方法 总被引：1，自引：0，他引：1
提出了一种新的遥感影像核变化检测方法。该方法是将原始空间不同时相的输入矢量通过核函数非线性映射到高维特征空间，然后在高维特征空间中通过传统变化检测方法处理得到新的输入矢量，最后通过半监督的单类支持向量机算法对新的输入矢量构造变化区域与非变化区域的最优分割超平面。试验证实，本文的核变化检测方法具有较高的检测精度和效率。 相似文献
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由于网络地图服务（Web map service，WMS）元数据缺乏显式的领域主题描述机制，用户很难准确、全面地发现目标领域的地图数据资源。提出了一种面向地理信息资源检索的WMS领域主题文本提取及元数据扩展方法。首先，设计了一种非监督文本分类算法，利用地球与环境术语集语义网（semantic Web of Earth and environmental terminology，SWEET）和大型英语词汇语义网WordNet，综合计算WMS元数据能力文档中地学术语、通识型词汇与领域主题的语义相关度，为WMS及其图层提取多标签主题。然后，基于ISO19115 2003地理信息元数据标准，为WMS元数据组织模型扩展领域主题。实验结果表明，所提出的WMS元数据主题分类算法取得了较高的查准率和查全率，且相较于朴素贝叶斯、线性支持向量机（support vector machine，SVM）和逻辑回归等方法，整体上有较大的优势。该方法有望应用于当前的地理信息门户和目录服务，辅助用户快速、准确地定位目标领域的地图服务资源。 相似文献
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建筑区的识别和提取是城市环境规划与研究至关重要的工作。本文采用高分三号全极化SAR影像,提出了一种综合Span图和纹理特征的建筑区提取方法。首先基于Span图利用灰度共生矩阵算法提取图像的7种原始纹理特征,通过目视解译选择出4种纹理效果较好的统计量,然后利用主成分分析法去除他们之间的相关性,筛选出2个最佳纹理特征与Span图结合,最后对组合影像进行分类提取。本文将提取结果与综合灰度和纹理特征建筑区提取、无纹理特征提取方法结果进行对比,实验结果表明:本文方法提取建筑区边界轮廓更加清晰,精度可达92%,提取效果明显得到了优化。 相似文献