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针对"基于像素的条件随机场(conditional random fields,CRFs)模型能否在m级分辨率的多光谱遥感图像分类中表现良好"的问题,提出了集成图像的光谱、方向梯度直方图和多尺度多方向Texton纹理等多种线索的CRFs模型定义方法。利用上述特征,选择随机森林(random forests,RF)定义CRFs关联势函数;利用特征对比度加权的Potts函数定义CRFs交互势函数,并且建立了多标签的RF-CRFs模型;对该模型进行分项参数训练以及基于图割的α-膨胀算法推理;利用典型城区的Quick Bird多光谱图像进行模型的验证与精度评价。结果表明RF-CRFs模型的分类精度可达82.52%以上,比RF分类器的分类精度提高了3.35%。 相似文献
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善于捕捉空间信息的条件随机场模型虽然已被应用于高光谱遥感图像分类,但条件随机场的性能受到了标注训练样本数量的制约。为解决上述问题,本文提出了一种半监督条件随机场模型用于高光谱遥感图像分类。在该模型中,首先,利用空间-光谱拉普拉斯支持向量机定义关联势函数,以利用未标注样本中包含的信息获取样本类别概率;然后,在交互势函数中嵌入未标注的空间邻域样本,以充分利用空间信息实现对样本类别概率的修正;最后,采用分布式学习策略和平均场完成半监督条件随机场的训练和推断。本文在两个公开的高光谱数据集(Indian Pines数据集,Pavia University数据集)上进行了实验。实验结果表明Kappa系数提升3.94%。 相似文献
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《武汉大学学报(信息科学版)》2015,(9)
为了充分利用极化合成孔径雷达(synthetic apeture radar,SAR)图像丰富的地物信息并解决单一特征在图像分类中的局限性问题,提出了一种基于特征选择双层支持向量机(support vector machine,SVM)的特征融合算法,充分利用特征间的完备性和互异性,以形成更有效的特征组合,并用于SAR图像的分类。首先,对SAR图像进行多种类型特征矢量的提取以能完整地描述全极化SAR图像;其次,进行特征归一化处理,以保证不同的特征向量在同一准则下进行选择,以期在进行分类时具有相同的作用;再次,引入空间金字塔(spatial pyramid,SP)分块提取不同尺度的特征矢量;然后,利用最小冗余最大关联(minimum redundancy and maximum relevance,mRMR)特征选择方法获取每种类别的最优特征子集,避免各类特征的简单组合导致的特征冗余和过度拟合现象;最后,引入多层的思想,构造双层SVM模型,实现单层目标类别概率的优化和再处理。实验结果验证了该算法对于极化SAR图像分类的有效性。 相似文献
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为了捕捉遥感影像中丰富的上下文信息与多尺度的地物信息,改进集成模型的策略,提高语义分割精度,提出一种融合周期递增余弦退火与多尺度空洞卷积的高分辨率遥感影像语义分割方法。方法引入多尺度并行的空洞卷积,有利于捕捉更大范围的上下文信息,在不增加参数的情况下,提高网络对多尺度对象的辨识能力;使用全连接条件随机场引入空间和边缘的上下文信息,提高网络对遥感影像的细节分割能力;引入周期递增的余弦退火策略调整学习率,获得合适数量的局部最优解,集成局部最优解进一步提升网络在像素上的分类能力。在Gaofen Image Dataset数据集上的实验结果表明,多尺度并行空洞卷积可以充分捕捉遥感影像上的多尺度地物信息,能有效辨识复杂对象;空间和边缘上下文信息的引入使语义分割对象的边界辨识更精准;周期递增余弦退火策略能明显减少集成模型的推理时间,模型的总体精度与Kappa系数均优于目前主流的语义分割模型。 相似文献
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及时、准确地监测电力线安全可以预防危险情况的发生。本文以机载点云为研究对象,提出了一种基于随机森林后验概率的马尔可夫随机场模型,用于电力线场景的点云分类。首先结合空间金字塔理论构建多尺度视觉分类特征以此描述空间点及其邻域的几何形状信息;接着利用随机森林分类器描述观测数据的概率分布,基于马尔可夫随机场模型建立顾及上下文信息的先验概率,从而构建一个多标记能量函数;最后利用多标记图割技术最小化能量函数完成分类标签优化。利用直升机巡线系统和小型无人机巡线系统获取的LiDAR点云数据来验证本文提出的模型。试验结果表明,该模型能够有效地分类场景中的电塔、电力线和植被且总分类正确率得到98%以上。与其他分类方法相比,本文提出的模型总体精度更高,尤其是电塔的分类优势明显。 相似文献
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变化发现是地理信息更新的重要环节之一,以纸质地图、汇总表为依托的地理空间信息标报是目前空间变化发现的一种重要手段,但其采用手工标绘,存在效率低、上报汇总周期长、互动性差、无法调度各级专业人员以及广大公众参与等问题,难以满足信息化条件下地理信息动态更新对变化发现的高时效性要求。将网络化手段用于变化标报能有效克服传统标报方式的缺点,是信息化条件下地理信息变化快速发现的一条可行途径。为此本文研究了面向标报的变化轮廓线分类与重构方法、顾及标报信息有序传递的发布订/阅模型、用户参与的多级互动标报技术等。论文的主要研究内容和创新性成果如下： (1)提出了一种变化轮廓线分类与目标重构方法。首先在目标快照差分类的基础上,将面目标差降维与线目标快照差一同进行细化,分析归纳出地形要素变化轮廓线类型;继而以目标标识动态性、拓扑关系、维数、形状、位置、方位等参数为基础,建立了六元组空间变化描述模型;最后,发展了基于变化轮廓线的目标重构算法,包括目标正负差计算、更新操作算子设计和更新融合规则归纳等。 (2)提出了一种顾及标报信息有序传递的时空发布/订阅模型。将空间变化和标报层级纳入发布内容中,提出了基于变化轮廓线及参数、标报层级的标报事件形式化描述及其构建方法;通过对订阅表达式中的属性变量、取值、操作符进行时空扩展,表达了空间变化的订阅条件;构建了顾及层级的事件代理网络,基于多维索引计数思想完成了发布信息与订阅条件的匹配,从而提出了一种顾及层级和时空特征的发布订阅模型。 (3)提出了一种基于空间型博客的多级互动标报模型。空间型博客模型的基本实体包括对象、用户、角色、用户组、空间型博客、检测器等,实体间的关系包括概括关系、组成关系、协作关系和拥有关系等;针对传统RBAC模型不能满足博客用户互动标报中多级访问控制需求问题,提出一种基于用户组和角色的混合多级访问控制方法。 (4)开发了原型系统,对论文所提出的方法进行实验验证。以Visual Studio 2008为开发工具,集成Google Maps API开发,采用Mashup技术实现了博客与地图服务的交互与聚合;并用实际与模拟数据验证文中提出的关键技术方法,包括：更新标报中的变化轮廓线分类与目标重构,发布/订阅模式下的标报信息有序传递,以及基于空间型博客的互动标报。验证了本文所提出的模型与方法的可行性。理论分析与实验结果表明,本文提出的变化轮廓线分类和目标重构方法,顾及标报信息有序传递的发布/订阅模型,用户参与的多级互动标报技术等有效地解决了网络化空间标报面临的“标什么”、“怎么标”和“怎么传” 等难题,为网络化空间标报系统的设计与开发提供了一条新的思路。 相似文献
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常规高光谱影像逐像素分类往往没有考虑空间相关性,分类结果未体现地物的空间关联和分布特征。为了在分类中充分利用空间特征,利用聚类信息并结合隐马尔可夫随机场模型讨论了高光谱遥感影像光谱-空间分类方法。首先,在不同特征提取方法（最小噪声分离、独立成分分析和主成分分析）下,使用不同聚类方法（k-均值、迭代自组织分析算法和模糊c-均值算法）借助隐马尔可夫随机场获取优化的分割图;然后,采用4连通区域标记法对分割区域标记生成图像对象,并根据支持向量机的逐像素分类结果采用多数投票法对图像对象进行分类;最后,借助凹槽窗口邻域滤波技术改进分类结果,削弱“椒盐”现象。该方法综合了监督分类和非监督分类的优势,通过聚类引入地物空间相关性信息,通过隐马尔可夫随机场引入上下文特征,较好地弥补了单纯基于光谱信息分类的不足。 相似文献
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为了充分利用遥感图像中丰富的细节信息和上下文信息,提高图像语义分割精度,提出一种深度融合网结合条件随机场模型的遥感图像语义分割方法。方法在全卷积神经网络框架中增加反卷积融合结构,搭建深度融合DFN (Deep Fusion Networks)网络,通过深层网络自动获取多尺度特征,避免人工设计和选择特征,提高模型的泛化能力;同时借助反卷积融合结构,利用多尺度信息,将浅层细节信息和深层语义信息相融合,提高模型的处理精度。由全连接条件随机场引入空间上下文信息,更好地定位边界,得到最终的语义分割结果。在遥感图像数据集上的实验结果显示:(1)随着不同尺度细节信息的融入,结果的边缘轮廓越精确、接近标签图像;(2)增加了空间上下文信息后,语义分割结果边缘更细化、准确,精度更高。实验表明,该方法可以有效提高遥感图像语义分割的精度,改善结果的过平滑现象。 相似文献
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高光谱遥感数据具有光谱信息丰富、图谱合一的特点,目前已经广泛地应用在对地观测中。传统的高光谱分类模型大多过分依赖影像光谱信息,没有充分利用空间特征信息,这使得分类精度还有很大的提升空间。条件随机场是一种概率模型,能够较好地融合空间上下文信息,在高光谱影像分类中已经得到越来越多的关注,但大部分条件随机场模型存在超平滑的现象,会导致影像细节丢失。针对该问题,本文提出了一种优化融合影像空-谱信息的高分辨率/高光谱影像分类方法,该方法将影像的纹理信息与原始光谱信息进行融合,利用SVM分类器对其进行预分类,并将各类概率定义为一元势函数,以融合空间特征信息;然后将空间平滑项和局部类别标签成本项加入二元势函数中,以考虑空间背景信息,并保留各类别中的详细信息。最后,通过两组的高分辨率/高光谱影像数据进行试验。结果表明,与SVM算法、传统的条件随机场方法和面向对象的分类方法相比,本文提出的算法在整体分类精度上分别提高了10%、9%和8%以上,同时在保持地物边缘完整性、避免“同谱异物”与“同物异谱”的现象方面有较明显的优势。 相似文献