利用GAN技术增强高分辨率遥感图像数据与分类

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资源摘要信息: "GAN-based-HRRS-Sample-Generation-for-Image-Classification:基于GAN的方法用于生成高分辨率遥感数据以进行数据增强和图像分类" 1. 生成对抗网络(GAN) 生成对抗网络(GAN)是一种深度学习模型,由两部分组成:生成器(Generator)和判别器(Discriminator)。生成器的目标是生成尽可能真实的数据样本,而判别器的目标是区分真实样本和生成器产生的假样本。两者通过对抗学习的方式进行训练,最终生成器可以生成与真实数据分布相似的高质量数据。 2. 高分辨率遥感数据(HRRS) 高分辨率遥感数据是指从卫星或者航空器上获取的具有较高空间分辨率的地理信息数据。这类数据常用于地图制作、环境监测、城市规划等领域。在图像分类任务中,高分辨率遥感图像可以提供丰富的细节和纹理信息,有助于提升分类的精度和准确性。 3. 数据增强 在机器学习和深度学习中,数据增强是指通过一系列技术手段对现有数据集进行扩展,以增加模型训练样本的多样性和数量,从而提高模型的泛化能力。高分辨率遥感图像数据增强方法包括旋转、平移、缩放、裁剪、颜色变换等。 4. 图像分类 图像分类是计算机视觉中的一项基本任务,其目的是将图像分配到预定义的类别中。对于遥感图像而言,图像分类可以帮助识别地表覆盖类型,如水体、植被、城市建筑等。 5. 深度学习框架Tensorflow Tensorflow是Google开发的一个开源的深度学习框架,适用于各种深度学习应用。它具有强大的计算图功能,支持跨平台使用,并具有高度的可扩展性。Tensorflow提供了丰富的API来构建和训练深度学习模型。 6. Python编程语言 Python是一种高级编程语言,广泛用于科学计算、数据分析、人工智能和机器学习等领域。Python具有简洁易读的语法和庞大的社区支持,是数据科学领域中最受欢迎的编程语言之一。 7. CUDA版本9.1 CUDA(Compute Unified Device Architecture)是NVIDIA公司推出的一种并行计算平台和编程模型,可以利用NVIDIA的GPU进行通用计算。CUDA 9.1是其特定的版本,提供了对GPU硬件的特定支持和优化,使得在使用Tensorflow等深度学习框架时可以实现高效的并行计算。 8. UCM和NWPU-RESISC45数据集 UCM数据集(UC Merced Land Use Dataset)是一个包含21类不同土地覆盖类型的高分辨率遥感图像数据集,每个类别有100张256x256像素的图像。 NWPU-RESISC45数据集(Northwestern Polytechnical University Remote Sensing Image Scene Classification Dataset)是一个用于遥感图像场景分类的大型数据集,包含45个不同的类别,每类有700张高分辨率图像。 9. 端子命令 端子命令通常指的是在命令行或终端环境下输入的指令,用于控制计算机的操作和执行程序。具体到本项目的端子命令未详细说明,但它们可能包括用于启动训练、测试模型,或处理数据集等操作的命令。 10. 本项目使用的技术栈 本项目的技术栈包括深度学习框架Tensorflow、编程语言Python 2.7、硬件加速库CUDA 9.1以及UCM和NWPU-RESISC45这两个遥感图像数据集。项目的目标是使用GAN生成高质量的高分辨率遥感图像样本,通过数据增强提升图像分类模型的性能。 总结来说,本项目的核心在于利用GAN生成高质量的遥感图像数据,不仅增强数据集的多样性,同时改善图像分类任务的训练效果。项目涉及的领域包括机器学习、深度学习、遥感图像处理,以及使用Python、Tensorflow等工具进行实际开发和应用。通过本项目的实施,可以提高对遥感数据的处理能力,有助于遥感图像的智能识别和分析。
2013-01-22 上传
  随着遥感技术的发展获取遥感数据的手段越来越丰富。由各种不同的传感器获取的影像数据与日俱增在同一地区形成了多时相、多分辨率的影像序列。如何综合各种类型的遥感影像信息提高遥感数据的利用效益已成为遥感应用的瓶颈问题而遥感影像的纠正与图像调整更是瓶颈中的重点也是未来遥感方面重要研究方向之一。沿海区域的卫星影像是各项工作开展的基础且沿海区域土地覆被信息具有其特殊性地类相对单一的同时在遥感影像解译上也存在一定的差异。本文针对p5影像进行试验通过对图像粗纠正与图像增强等环节的研究真实反映沿海区域自然特征为相关项目影像制作环节中的图像增强工作提供技术借鉴。    相关概念及引申:波谱信息增强在遥感图像中单个像元的亮度值代表的是该像元中的地物的平均辐射值称之为该地物的波谱特征。不同地物之间的亮度值差异以及同一地物在不同波段内的亮度值差异就构成了波谱特征信息简称波谱信息。波谱信息增强是对目标物的光谱特征、像元的对比度、波段间的亮度比进行增强和转换。波谱信息增强的方法主要有反差扩展与调整法、彩色增强法、波段运算法、主成份分析法等四种。1彩色合成增强彩色合成增强法是将多波段黑白图像变换为彩色图像的增强处理技术根据合成影像的彩色与实际景物自然彩色的关系彩色合成分为真彩色合成和假彩色合成两种。真彩色合成是指合成后的彩色图像上的地物色彩与实际地物色彩接近或一致假彩色合成是指合成后的彩色图像上的地物色彩与实际地物色彩不一致。通过彩色合成增强可以从图像背景中突出目标地物便于遥感图像判读。随着多光谱遥感和多元数据融合技术的发展彩色合成作为一项图像彩色增强技术已被高度重