利用深度学习进行高光谱图像分类SCI论文分析
Weiwei Song, Student Member, IEEE, Shutao Li , Senior Member, IEEE, Leyuan Fang , Senior Member, IEEE, and Ting Lu , Member, IEEE
Weiwei Song, Student Member, IEEE, Shutao Li , Senior Member, IEEE, Leyuan Fang , Senior Member, IEEE, and Ting Lu , Member, IEEE
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前置知识点
前置信息: 残差网络,卷积快,池化层,图像预处理用PCA进行降维
创新点
深层融合神经网络
1 首先他构建了一个非常深入的网络来提取HSIs的更多鉴别特征。具体来说,该网络由多个剩余块组成,每个块包含两个卷积层。随后运用批量归一化的方法,在每次卷积后和**前加快网络的收敛速度。
2 上图给出了剩余块的说明。设F(X)为两个卷积层要学习的原始底层函数,其中X为第一层残差块的输入。残差学习实际上是将两个卷积层优化为一个恒等映射,利用短连接实现,如上图(红线)所示。
** 3**通过引入残差函数G(X) = F(X) - X,原F(X) = X的目标函数等价地转换为G(X) = 0。如前所述,F(X)可以用以下形式表示:F(X)= G(X)+X.
整体模型
首先,对高光谱数据进行主成分分析(PCA)算法,提取信息量最大的成分,降低了计算成本。然后,构建以标记像素为中心的训练图像块来训练DFFN。最后,利用训练后的网络对测试像素的标签进行预测。
模型分析
首先把整个模型分为底层中层和高层三个大模块,每个模块中又含有3个卷积块,利用残差网络首先对每个模块进行融合,同时保证深度防止过拟合,而后将低中高三层再次进行融合,最终经过池化层,全连接层后进行分类。
注意事项
考虑到不同的层可能具有不同数量的feature map,这篇论文使用维数匹配函数(即),以确保它们在特征融合之前具有相同的光谱维数。具体地说,假设FL、FM和fh分别表示低层、中层和高层层的输出,分别有16、32和64个feature map。然后,可以用64个大小为1×1的核来卷积它们。通过这种复杂的操作,ofl、FM和FH的特性映射数都变成了64。
应用
适合小样本学习