高光谱图像分类:光谱导数特征与局部保持分析结合

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"基于光谱导数特征和局部保存分析的高光谱图像分类" 本文主要探讨了在高光谱图像分类中利用光谱导数特征和局部保存分析方法的有效性。高光谱图像(Hyper-spectral imagery)由于其丰富的光谱分辨率和较高的空间分辨率,为地物识别提供了丰富的信息。然而,这种高光谱分辨率和光谱关联性也带来了挑战,使得传统的基于光谱域的分类方法在处理这类数据时效果不佳。 针对这一问题,研究者提出采用导数信息来提取不同地物覆盖类别的显著特征。光谱导数能够揭示原始光谱中的微小变化,帮助区分相似光谱曲线,从而提高分类精度。文章中,作者特别关注了两种局部保持的降维方法:局部保留非负矩阵分解(Locality-preserving nonnegative matrix factorization,LP-NMF)和局部Fisher判别分析(Local Fisher Discriminant Analysis,LFDA)。 局部保留非负矩阵分解是一种有效的数据表示方法,它能保持样本之间的局部邻接关系,同时实现非负特征表示,这在处理具有物理意义的高光谱数据时尤其有用。而局部Fisher判别分析则是在保留局部结构的同时,寻找最大化类间距离和最小化类内距离的投影空间,以增强分类性能。 结合光谱导数和这两种局部保存分析方法,研究者构建了一种新的高光谱图像分类框架。这种方法不仅考虑了光谱信息,还利用了空间信息,尤其是在处理复杂、相互关联的地物时,可以提高分类的准确性和鲁棒性。 实验部分,研究者可能对比了传统方法与新方法在各种实际高光谱数据集上的性能,并分析了不同参数设置对分类结果的影响。这些实验结果通常会展示新方法在减少冗余信息、提高分类效率和准确性方面的优势。 这篇论文贡献了一种新颖的高光谱图像分类技术,通过结合光谱导数特征和局部保持分析,解决了高光谱数据处理中的挑战,为地球观测、环境监测、农业遥感等领域提供了更高效、精确的分析工具。