形态扩张CNN在高光谱图像分类中的应用

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本文主要探讨了在高光谱图像分类中,基于形态学扩张卷积神经网络(Morphologically Dilated Convolutional Neural Network, MDCNN)的应用。随着遥感技术的不断发展,高光谱图像在土地覆盖特征精确分类中的作用日益显著,成为研究的重要领域。传统的分类方法虽然已取得良好结果,但深度学习模型如卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)因其强大的特征提取能力而受到广泛关注。 传统CNN在高光谱图像处理中可能遇到分辨率限制和细节丢失的问题,尤其是在处理小目标或低对比度区域时。为解决这些问题,文章引入了形态学扩张这一概念,它是一种数学形态学的方法,通过在滤波操作中增加邻域的考虑范围,增强了对图像细节的敏感性和边缘检测的能力。形态学扩张能够有效地扩展卷积核的视野,从而改善图像特征的表达。 在MDCNN模型中,作者设计了一种结合了形态学扩张的卷积层,这使得网络能够在保持计算效率的同时,提高对图像复杂纹理和结构的识别。该模型首先通过二值化步骤将高光谱图像转化为便于处理的二值图像,然后利用形态学扩张的卷积层提取特征。这些特征进一步被送入深度网络进行训练,以实现对不同土地覆盖类型的准确分类。 值得注意的是,关键词包括数学形态学、高光谱图像(Hyperspectral Image, HIS)、扩张卷积、二值化以及卷积神经网络。研究结果表明,MDCNN在高光谱图像分类任务上具有显著的优势,不仅提高了分类精度,还可能减少对大量标注数据的依赖,为遥感领域提供了一个有力的工具。 总结来说,这篇论文深入研究了如何将形态学扩张融入卷积神经网络,以优化高光谱图像的处理和分类性能。这对于遥感技术的发展和精准地理解地球表面的环境变化具有重要的实际应用价值。在未来的研究中,这种方法有望进一步拓展到其他相关领域,如环境监测、城市规划等。