طبقه بندی تصاویر هایپراسپکترال با استفاده از تجزیه تنسور زیرباند و شبکه عصبی پیچشی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده علوم مهندسی، دانشکده فنی، دانشگاه تهران

2 پژوهشکده سامانه های ماهواره ای، پژوهشگاه فضایی ایران

چکیده

در این مقاله، به موضوع طبقه بندی تصاویر ابرطیفی پرداخته می شود. با استفاده از روش های تجزیه، ماتریس یا تنسور تصویر ابرطیفی به دو ماتریس تجزیه می شود که یکی نمایانگر امضاهای طیفی مواد تشکیل دهنده تصویر می باشد و دیگری میزان فراوانی هر ماده در هر پیکسل را نشان می دهد. از آنجاییکه ذات تصویر ابرطیفی سه بعدی است، روش های تجزیه تنسور نامنفی بسیار بهتر به مساله منطبق هستند چرا که به جای به دنبال هم نشاندن اطلاعات مکانی در یک بردار ،اطلاعات مکانی را حفظ می کنند و ساختار همسایگی پیکسل ها در مدل لحاظ می شود. با هدف  بهره گیری مشترک از اطلاعات مکانی و طیفی، کل طیف فرکانسی به چندین زیرباند تقسیم می شود و تجزیه روی هر زیر باند به صورت جداگانه صورت می پذیرد و ماتریس های فراوانی زیرباندها به دنبال هم قرار می گیرند و ماتریس ویژگی را می سازند. ماتریس فراوانی حاصل از روش های تجزیه تنسور نسبت به تجزیه ماتریس، به نتایج بهتری منجر می شود. آزمایشها بر روی سه مجموعه داده شناخته شده، مبین بهبود چشمگیر در دقت طبقه بندی حاصل با استفاده از روش پیشنهادی هستند. برای طبقه بندی از شبکه عصبی پیچشی سه بعدی استفاده شده است.

کلیدواژه‌ها