基于谱域-空域组合核函数的高光谱图像分类技术研究

针对传统高光谱图像分类算法多利用目标的光谱信息,不重视空间信息的问题,本文提出了一种综合利用谱域-空域信息的最小二乘支持向量机分类算法。首先利用主成分分析进行特征提取,然后在保留的主分量图像上用数学形态学得到目标的空域信息。并结合光谱域特征,探讨了各种组合策略,构造组合核函数。通过在分类器中引入空域信息,提高了分类准确率。而且采用了最小二乘支持向量机,将标准向量机的二次规划问题转换为求解线性方程组的问题。利用了其训练速度快、效率高的优点。高光谱数据实验表明,本文提出的方法和单独使用谱域或空域信息进行分类相比表现出了一定的优越性,从而适用于较大规模的高光谱图像分类。      

凸组合核函数的支持向量机高光谱图像分类

支持向量机的高光谱图像分类中,单核函数存在局限性。为了提高分类器的分类精度和支持向量机模型的泛化能力,利用高斯径向基核和多层感知核进行凸组合构造复合核函数支持向量机,证明了该函数满足作为核函数的判决Mercer条件,并进一步将凸组合核函数支持向量机应用到高光谱图像分类中,完成了建模和实验验证。实验结果表明,凸组合核函数具有较好的鲁棒性,且该类支持向量机的分类精度和KAPPA系数较单核SVM均得到了有效的提高,是一种解决多分类问题行之有效的分类器。     

基于聚类核函数的最小二乘支持向量机高光谱图像半监督分类

针对大规模的高光谱数据分类,为了利用未标签样本所含信息,来提升分类器性能,提出了一种半监督分类算法。该算法根据聚类假设,即属于同一类地物的样本点在聚类中被分为同一类的可能性较大的原则来改进核函数,采用基于光谱角度量的K均值聚类算法对样本集进行聚类,根据多次聚类的结果,构造包袋核函数,然后利用加法和乘法运算将包袋核函数和RBF核函数组合成新的核函数,从而把未标签样本信息融入分类器。而且采用最小二乘支持向量机,将标准支持向量机的二次规划问题转换为求解线性方程组的问题。高光谱实测数据实验表明了本文方法的优越性。      

基于Direct LDA的相关向量机遥感图像分类

相关向量机是一种新型的基于贝叶斯统计学习框架的有监督机器学习算法,但是存在对高光谱数据分类精度不高的问题。针对此问题,文中提出了一种改进的算法,该算法将直接线性判别分析法与相关向量机相结合,对高光谱数据进行特征提取,然后采用相关向量机进行遥感图像分类。文中实验数据采用1992年Indian Pines高光谱数据。实验结果显示,与采用相关向量机直接分类,线性判别分析法(LDA)与相关向量机结合的两种方法的分类结果相比,文中算法能够明显降低数据维度,总体分类精度也提升了约1%。     

核加权RX高光谱图像异常检测算法

提出了一种新的基于混合核函数的加权RX算法,用于高光谱图像异常检测.在将原始高光谱数据非线性映射到高维特征空间以挖掘高光谱图像波段间蕴含的非线性信息后,自适应地赋予特征空间RX算子中采样协方差矩阵各光谱向量相应的权值.权值的大小与光谱向量到质心的距离成反比,从而削减了协方差矩阵中异常数据比重,使加权协方差矩阵更好地表征背景数据分布.最后利用核函数性质将高维特征空间的内积运算转化为低维输入空间的核函数计算,并根据高光谱数据特点线性组合新型光谱核函数和径向基核函数以改善算法性能.为验证算法的有效性,利用真实的高光谱数据进行了仿真实验,结果表明该算法优于特征空间的RX算法,能检测到更多的异常目标.     

基于支持向量机的高光谱遥感图像分类

多数传统分类算法应用于高光谱分类都存在运算速度慢、精度比较低和难以收敛等问题.本文从支持向量机基本理论出发建立了一个基于支持向量机的高光谱分类器,并用国产OMIS传感器获得的北京中关村地区高光谱遥感数据进行试验,分析比较了各种SVM核函数进行高光谱分类的精度,以及网格搜寻的方法来确定C和愕闹?结果表明SVM进行高光谱分类时候径向基核函数的分类精度最高,是分类的首选.并且与神经网络径向基分类算法以及常用的最小距离分类算法进行比较,分类的精度远远高于SVM分类算法进行分类的结果.SVM方法在高光谱遥感分类领域能得到广泛的应用.     

基于数据挖掘技术的网络热门舆情分类研究

以提升网络热门舆情分类准确率,降低分类时间为目标,提出了基于数据挖掘技术的网络热门舆情分类方法.将小波核函数和支持向量机结合构成小波模糊支持向量机,采用增量学习机制和贝叶斯分类算法建立增量贝叶斯分类算法,组成小波模糊支持向量机-增量贝叶斯分类算法解决测试样本易分类失误以及类条件独立假定性很难获取问题,通过计算待测样本和...     

基于离散小波变换和ICA支持向量机的人脸识别

为了实现对具有不同光照、姿势和噪声的人脸进行识别并提高识别精度,设计了一种基于离散小波变换和最小二乘支持向量机的人脸识别方法。首先,采用二维离散小波变换对人脸图像进行压缩和降噪,以提取低频特征信息分量,然后采用快速独立成分分析法ICA对经过离散小波变换后的人脸低频分量进行特征提取,以进一步减少人脸特征向量维数。在获取图像特征向量的基础上,采用径向基函数作为核函数,将训练样本数据输入最小二乘支持向量机进行训练以获得最终的分类模型。在ORL数据库下采用MATLAB仿真工具进行仿真,实验结果表明,该方法能有效地实现对人脸识别,与其他方法相比具有较高的识别精度。     

基于独立分量分析和相关向量机的高光谱数据分类

提出一种独立分量分析（ICA）和相关向量机（RVM）相结合的高光谱数据分类方法,首先采用虚拟维数方法对高光谱数据维数进行估计,在此基础上,采用独立分量分析对数据进行降维,然后采用相关向量机对降维后的数据分类。计算机仿真实验结果表明,该方法在获得较高分类精度的同时大大节省了分类时间。     

基于非线性核空间映射与人工免疫网络的高光谱遥感图像分类

提出了一种基于非线性核空间映射人工免疫网络的高光谱遥感图像分类算法.根据生物免疫网络基本原理构建了人工免疫网络模型,利用非线性核函数将高光谱训练样本映射到高维空间,完善了人工免疫网络中目标样本核空间相似性分选方法,降低了人工免疫网络识别样本所需的抗体数量,提升了算法的分类精度和运算效率.为了验证算法的有效性,利用两组高光谱遥感数据将多种高光谱分类方法进行了对比实验.实验表明该算法分类精度和算法运算时间上都有较大改善,是一种分类精度更高、运算速度更快的改进型基于人工免疫网络的高光谱遥感图像分类新方法.     

基于蒙特卡罗特征降维算法的小样本高光谱图像分类

高光谱图像分类是高光谱数据分析的重要研究内容.相关向量机由于不受梅西定理的限制、不需要设置惩罚因子等优势受到广泛关注.由于高光谱数据具有较高的维数,当训练样本较少时,高光谱数据的分类精度受到严重的影响.通常解决这种现象的办法是对原数据进行特征降维处理,然而多数基于filter模型的特征选择算法无法直接给出最优特征选择个数.为此提出利用蒙特卡罗随机实验可以对特征参量进行统计估计的特性,计算高光谱图像的最优降维特征数,并与相关向量机结合,对降维后的数据进行分类.实验结果表明了使用蒙特卡罗算法求解降维波段数的可靠性.相比较原始末降维数据,降维后的高光谱图像分类精度有较大幅度的提高.     

LSTSVM的样本缩减与空间信息融合方法

针对最小二乘孪生支持向量机(STSVM,least squares twin support vector machines)分类效率低的不足,在一对余(1-a-r)多分类器的基础上,提出一种基于样本缩减(SR)的LSTSVM(SRLSTSVM)分类算法。在核空间中通过距离计算,选出对分类超平面起决定作用的样本点,用于分类器的训练;与此同时,为了充分利用高光谱遥感图像的空间信息,通过主成分分析(PCA)和二维Gabor滤波获取像元的纹理特征,将高光谱遥感图像的空间信息和光谱信息在图像层进行融合用于分类。实验证明,本文提出的SR算法可以在不影响分类精度的基础上大大提高LSTSVM的分类效率,且结合空间信息后的LSTSVM的总体分类精度也有明显提高。     

基于主成分分析和字典学习的高光谱遥感图像去噪方法

高光谱图像变换域各波段图像噪声强度不同,并具有独特的结构。针对这些特点,该文提出一种基于主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)和字典学习的高光谱遥感图像去噪新方法。首先,对高光谱数据进行PCA变换得到一组主成分图像;然后,对信息量较小的主成分图像分别采用基于自适应字典的稀疏表示方法和对偶树复小波变换方法去除空间维和光谱维的噪声;最后,通过PCA逆变换得出去噪后的数据。结合主成分分析和字典学习的优势,该文方法相对于传统方法对高光谱图像具有更好的自适应性,在细节得到保留的同时有效地抑制了斑块效应。对模拟和实际高光谱遥感图像的实验结果验证了该文方法的有效性。     

基于蒙特卡罗特征降维算法的小样本高光谱图像分类

高光谱图像分类是高光谱数据分析的重要研究内容。相关向量机由于不受梅西定理的限制、不需要设置惩罚因子等优势受到广泛关注。由于高光谱数据具有较高的维数, 当训练样本较少时,高光谱数据的分类精度受到严重的影响。通常解决这种现象的办法是对原数据进行特征降维处理,然而多数基于filter模型的特征选择算法无法直接给出最优特征选择个数。为此提出利用蒙特卡罗随机实验可以对特征参量进行统计估计的特性,计算高光谱图像的最优降维特征数,并与相关向量机结合,对降维后的数据进行分类。实验结果表明了使用蒙特卡罗算法求解降维波段数的可靠性。相比较原始未降维数据,降维后的高光谱图像分类精度有较大幅度的提高。     

基于图像处理技术与支持向量机的鱼龄识别

采用图像处理技术,提出了一种基于核主成分分析(KPCA)与支持向量机(SVM)的鱼年龄自动识别新方法。首先通过KPCA提取鱼的耳石图像的主元,然后用SVM对鱼的年龄进行学习、识别和预测。实验表明,该方法取得了较好的效果。     

基于流形正则化非负矩阵分解的高光谱数据降维

采用基于流形正则化非负矩阵分解(MR-NMF)的高 光谱数据降维方法。新方 法通过构建样本的近邻图描述数据几何结构,然后将其作为正则项加入NMF的目标函 数中进行组合优化。在真实的高光谱数据集HYDICE上进行的实验结果表明,新方法能 够提高高光谱图像分类的精度。     

基于核主成分分析的二次雷达脉冲信号初始特征提取

针对二次雷达脉冲信号的特征选择与分类问题进行研究,提出了一种基于核主成分分析(KPCA)的初始特征提取方法.根据二次雷达脉冲信号的特点,首先经过数据整编、预处理,获取样本的初始特征参数;然后利用KPCA方法对特征参数进行主成分组合,以消除信号特征间的相关性和压缩特征向量的维数,最后利用聚类工具进行分类.数学分析和可视化实验结果都表明这种分析方法是有效的.试验还表明,KPCA在特征选取方面性能优于PCA.     

基于多特征多分辨率融合的高光谱图像分类

由于数据维数高,利用高光谱数据对地物进行分类,常规方法难以获得令人满意的结果,在基于小波多分辨率融合方法进行特征图像的提取过程中,提出了利用多个空间特征所构成的特征矢量确定多分辨率融合权值的算法,有效地降低了原始图像的数据维并获得了用于后续分类的特征图像．对AVIRIS数据进行的实验表明,利用新方法提取的特征进行分类,获得了高于传统方法确定融合权值的结果。