基于核最小噪声分离变换的高光谱遥感影像特征提取研究

高光谱遥感影像具有高维非线性的特点,线性特征提取方法容易造成信息丢失和失真。在最小噪声分离变换(MNF)线性特征提取算法的基础上,引入核方法,提出核最小噪声分离变换(KMNF)高光谱遥感影像非线性特征提取方法。KMNF通过核函数,将样本映射到高维特征空间,在特征空间中运算线性MNF,实现原始空间中的非线性KMNF算法。进行基于KMNF的高光谱影像特征提取实验,分析样本个数对KMNF特征提取的效果,发现样本数量对KMNF特征提取的结果影响很小,较少的样本数即可达到较多样本时特征提取的效果。对比KMNF与MNF特征提取的效果,分析它们降维的效率与保留的信息量,发现KMNF总体降维效率与MNF相当,且体现出高光谱图像的非线性特征;在KMNF和MNF特征提取的基础上,利用SVM进行高光谱图像分类,KMNF+SVM的分类精度优于MNF+SVM。     

基于核最小噪声分离变换的高光谱遥感影像多类SVM分类

高光谱遥感影像具有高维非线性、数据冗余多、训练样本难以获得等特点。在线性最小噪声分离变换MNF(Minimum Noise Fraction)的基础上,引入核方法,提出核最小噪声分离变换KMNF(Kernel Minimum Noise Fraction)高光谱遥感影像非线性特征提取方法。在KMNF特征提取后的影像上利用多类SVM进行高光谱影像分类,分析数据维数、样本个数对分类结果的影响,并与传统的最小距离分类方法进行对比。发现最小距离分类法存在维数灾难现象,当达到一定的特征维数之后,多类SVM分类方法受维数影响较小,具有一定的抗噪声能力,在一定程度上避免了维数灾难现象;利用多类SVM进行分类时,随着样本数目的减少,合理设置有关参数,高光谱图像的分类能够维持在较高精度;而传统的最小距离分类法当样本数量较小时,效果很差,这说明了SVM小样本分类的优势。     

辅以纹理特征的典型盐渍区地表覆被遥感影像分类

结合实测的盐渍地表光谱数据,采用经验线性法对遥感影像进行大气校正.分析了实测高光谱数据与遥感影像光谱值的关系,然后针对盐生植被光谱的相似性,对影像进行纹理特征提取.结合影像的纹理特征和光谱特征,运用神经网络分类法进行盐渍区地表覆被分类.结果表明辅以纹理特征的分类方法有效提高了盐生植被的分类精度.     

基于粒子群训练的人工神经网络应用于多光遥感影像分类研究

为了提高多光谱遥感影像的分类精度,提出一种基于粒子群训练的人工神经网络的多光谱遥感影像的分类方法.该方法先建立一个针对多光谱遥感影像的神经网络分类模型,然后引入粒子群算法对神经网络进行网络权值与阈值的优化,再利用训练好的神经网络对多光谱遥感影像进行分类.该方法不仅利用了人工神经网络在解决多光谱遥感影像混合光谱的优势,而且克服了BP神经网络在训练时候收敛速度过慢、振荡的缺点.实验结果证明:基于粒子群训练的人工神经网络方法能够比较好地提高多光谱遥感影像的分类精度.     

基于改进的3D-CNN的高光谱遥感图像地物分类

高光谱遥感影像波段众多,包含丰富的辐射、空间和光谱信息,是多种信息的综合载体,应用广泛.但是传统的高光谱影像地物分类方法多着重于光谱维度的特征提取,却忽略了空间维度上的特征,进而影响了分类的准确性.三维卷积神经网络(Three-dimensional convolutional neural network,3D-CN...     

基于改进独立分量分析的高光谱数据分类研究

高光谱数据波段数目多,光谱信息量大,采用传统的分类方法无法取得较好的精确分类效果.针对上述问题,结合独立分量分析(ICA)和概率神经网络(PNN)在高光谱数据特征提取及分类中的优势,提出了一种改进的独立分量分析与概率神经网络相结合的高光谱数据分类方法,首先采用改进的独立分昔分析对高光谱数据进行降维,然后采用概率神经网络对提取的独立分量进行分类.通过仿真实验结果表明,方法可以在获得较高分类精度的同时大大节省分类的时间.     

基于粒子群训练的人工神经网络应用于多光谱遥感影像分类研究

为了提高多光谱遥感影像的分类精度,提出一种基于粒子群训练的人工神经网络的多光谱遥感影像的分类方法。该方法先建立一个针对多光谱遥感影像的神经网络分类模型,然后引入粒子群算法对神经网络进行网络权值与阈值的优化,再利用训练好的神经网络对多光谱遥感影像进行分类。该方法不仅利用了人工神经网络在解决多光谱遥感影像混合光谱的优势,而且克服了BP神经网络在训练时候收敛速度过慢、振荡的缺点。实验结果证明：基于粒子群训练的人工神经网络方法能够比较好地提高多光谱遥感影像的分类精度。     

小波核局部Fisher判别分析的高光谱遥感影像特征提取

为了提高高光谱遥感影像的分类精度,充分利用影像的光谱和局部信息,文中提出小波核局部Fisher判别分析的高光谱遥感影像特征提取方法.通过小波核函数将数据集从低维原始空间映射至高维特征空间,考虑到数据的局部信息,利用加权矩阵计算散度矩阵,对局部Fisher判别准则函数求解最优特征矩阵,使不同类别的样本在高维特征空间中的可分离性更佳.在2个公开高光谱数据集上的实验表明,文中方法的总体分类精度和Kappa系数都有所提高.     

基于特征整合的卷积神经网络草地分类算法

为提高遥感影像草地分类的精度,分析了卷积神经网络中提取图像特征的特点,提出了一种基于特征整合深度神经网络的遥感影像特征提取算法。首先,将遥感影像数据进行PCA白化处理,降低数据之间的相关性,加快神经网络学习的速率;其次,将从卷积神经网络中提取到的浅层特征和深层特征进行双线性整合,使得整合后的新特征更加完善和优化;最后,对遥感数据进行训练,由于新特征中有效信息的增加,使得特征表达能力得到提高,达到提高草地分类准确率的目的。实验结果表明:该算法能够有效地提高草地分类的准确率,分类精度达到94.65%,相较于卷积神经网络、BP神经网络和基于SVM的分类算法分别提高了4.3%、10.39%和15.33%。     

高光谱图像空谱特征提取综述

由于高光谱图像包含了丰富的光谱、空间和辐射信息，且具有光谱接近连续、图谱合一的特性，可用于地质勘探、精细农业、生态环境、城市遥感以及军事目标检测等领域的目标精准分类与识别。对高光谱图像进行空谱特征提取是遥感领域的研究热点和前沿课题之一。传统空谱特征提取方法对高光谱图像分类的计算量和样本需求小、理论可解释性好、抗噪声能力强，但应用于分类的精度受限于特征来源；基于深度学习的高光谱图像空谱特征提取方法虽然计算量和样本需求大，但是由于深层空谱特征的表达能力更好，可以大幅度提高分类器的性能。为了便于对高光谱图像空谱特征提取领域进行更深入有效的探索，本文系统综述了相关研究进展。首先，概述了空间纹理与形态学特征提取、空间邻域信息获取及空间信息后处理等传统高光谱空谱特征提取方法的原理，对大量的已有工作进行了梳理、分析与总结。然后，从深度空谱特征提取角度出发，介绍了当前流行的卷积神经网络、图卷积神经网络及跨场景多源数据模型的结构特点及研究进展，分析、评价了基于深度学习的网络模型对高光谱图像空谱特征提取的优势及问题所在。最后，对该研究领域的未来相关发展提出建议并进行了展望。     

普适性核度量标准比较研究

核方法是一类应用较为广泛的机器学习算法,已被应用于分类、聚类、回归和特征选择等方面.核函数的选择与参数优化一直是影响核方法效果的核心问题,从而推动了核度量标准,特别是普适性核度量标准的研究.对应用最为广泛的5种普适性核度量标准进行了分析与比较研究,包括KTA,EKTA,CKTA,FSM和KCSM.发现上述5种普适性度量标准的度量内容为特征空间中线性假设的平均间隔,与支持向量机最大化最小间隔的优化标准存在偏差.然后,使用模拟数据分析了上述标准的类别分布敏感性、线性平移敏感性、异方差数据敏感性,发现上述标准仅是核度量的充分非必要条件,好的核函数可能获得较低的度量值.最后,在9个UCI数据集和20Newsgroups数据集上比较了上述标准的度量效果,发现CKTA是度量效果最好的普适性核度量标准.     

内核脱钩技术在检测rootkit木马信息隐藏中的应用

简要讨论了Windows内核系统服务调用机制,分析了基于rootkit技术的木马通过内核态挂钩SystemServiceDispatch-Table隐藏各种敏感信息的一般原理.在检测SystemServiceDispatchTable挂钩隐藏注册表键值的基础上,提出两种内核检测脱钩方法,实现了对rootkit挂钩的有效检测与脱钩,确保了系统荻取注册表等敏感信息的完整性.     

一种新的混合核函数支持向量机

针对单核函数支持向量机性能的局限性问题,提出将sigmoid核函数与高斯核函数组成一种新的混合核函数支持向量机.高斯核是典型的局部核;sigmoid核在神经网络中被证明具有良好的全局分类性能.新混合核函数结合二者的优点,其支持向量机的分类性能优于由单核函数构成的支持向量机,实验结果表明该方法的有效性.     

多核模糊聚类

针对单核聚类的性能局限性问题,提出将高斯核、Sigmoid核以及多项式核等多种核组成一种新的多核函数,并利用于模糊核进行聚类。高斯核在聚类中有广泛应用,同时Sigmoid核在神经网络中被证明具有很好的全局分类性能。将不同的核函数组合起来的多核函数将结合各种核函数的优点,其聚类性能优于利用单核的模糊核聚类（KFCM）,实验结果表明了该方法的有效性。     

A set of new Chebyshev kernel functions for support vector machine pattern classification

In this study, we introduce a set of new kernel functions derived from the generalized Chebyshev polynomials. The proposed generalized Chebyshev polynomials allow us to derive different kernel functions. By using these polynomial functions, we generalize recently introduced Chebyshev kernel function for vector inputs and, as a result, we obtain a robust set of kernel functions for Support Vector Machine (SVM) classification. Thus in this study, besides clarifying how to apply the Chebyshev kernel functions on vector inputs, we also increase the generalization capability of the previously proposed Chebyshev kernels and show how to derive new kernel functions by using the generalized Chebyshev polynomials. The proposed set of kernel functions provides competitive performance when compared to all other common kernel functions on average for the simulation datasets. The results indicate that they can be used as a good alternative to other common kernel functions for SVM classification in order to obtain better accuracy. Moreover, test results show that the generalized Chebyshev kernel approaches to the minimum support vector number for classification in general.     

基于随机傅里叶特征空间的高斯核近似模型选择算法

核方法是一种把低维空间的线性不可分问题转化为高维空间中线性可分问题的方法,其广泛应用于多种学习模型。然而现有的核模型选择方法在大规模数据中计算效率较低,时间成本很大。针对这一问题,本文引入随机傅里叶特征变换,将原始核特征空间转换为另一个相对低维的显式随机特征空间,并给出核近似误差上界理论分析以及在核近似的随机特征空间中训练学习模型的误差上界,得到核近似的收敛一致性和误差上界与核近似参数之间的关系。基于随机傅里叶特征空间选择出最优模型参数,避免了对最优原始高斯核模型参数的大规模搜索,从而大幅降低原始高斯核模型选择所需的时间成本。实验表明,本文给出的误差上界确由核近似参数控制,核近似选择的最优模型相较于原始高斯核模型有较高的准确率,并且模型选择时间相对网格搜索法大幅减小。     

基于多核融合的中文领域实体关系抽取

针对传统径向基核函数的训练矩阵中所有元素都十分接近零而不利于分类的问题,该文提出了一种融合了改进的径向基核函数及其他核函数的多核融合中文领域实体关系抽取方法。利用径向基核函数的数学特性,提出一种改进的训练矩阵,使训练矩阵中的向量离散化,并以此改进的径向基核函数融合多项式核函数及卷积树核函数,通过枚举的方式寻找最优的复合核函数参数,并以上述多核融合方法与支持向量机结合进行中文领域实体关系抽取。在旅游领域的语料上测试,相对于单一核方法及传统多核融合方法,关系抽取性能得到提高。     

基于连通核的鲁棒模糊C-均值聚类算法

提出一种新的鲁棒核模糊C-均值聚类算法.将连通核与AFCM(Alternative fuzzy C-means)聚类算法相结合,给出基于连通核的核AFCM:CRKFCM(Connectivity kernel based robust fuzzy C-means).CRKFCM一方面有效地利用了连通核,可以对任意形状数据聚类,且避免了核参数的选取问题;另一方面在特征空间使用非欧氏距离,可以有效地处理含噪声数据的聚类问题.实验结果表明,与原有的AFCM和连通核硬C-均值(CKHCM,Connectivity kernel based hard C-means)聚类算法相比,新算法在处理噪声环境中的任意形状聚类问题方面更有效.     

Intra-sentence segmentation based on support vector machines in English–Korean machine translation systems

This work is about intra-sentence segmentation performed before syntactic analysis of long sentences composed of at least 20 words in an English–Korean machine translation system. A long sentence has been known to spend enormous computational time and space when it is analyzed syntactically. It can also produce poor translation results. To resolve this problem, we partitioned a long sentence into a few segments to analyze each segment separately. To partition the sentence, firstly, we tried to find candidates for each segment position in the sentence. We then generated input vectors representing lexical contexts of the corresponding candidates and also used the support vector machines (SVM) algorithm to learn and recognize the appropriate segment positions. We used three kernel functions, the linear kernel, the polynomial kernel and the Gaussian kernel, to find optimal hyperplanes classifying proper positions and we compared results obtained from each kernel function. As a result of the experiments, we acquired 0.81, 0.83, and 0.79 f-measure values from the linear, polynomial and Gaussian kernel, respectively.     

核函数的度量研究进展

核函数的度量(简称核度量)研究两个核函数(或一个核函数与另一个目标函数)之间相似性的度量方法,是核函数研究中的一个重要课题。系统综述了核度量的研究状况以及目前的研究进展,分析了典型核度量方法的特点及不足,并凝炼了其进一步研究的方向。