权重驱动的高光谱图像分类:旋转森林新方法

2 下载量 173 浏览量 更新于2024-08-27 收藏 1.08MB PDF 举报
"这篇论文提出了一种名为基于权重的旋转森林(Weighted Rotation Forest, WRoF)的新算法,用于高光谱图像的分类。该算法通过动态权重函数来强调重要训练实例的作用,以提高分类性能。在实际的高光谱数据集上的测试显示,WRoF相比于传统的随机森林(Random Forests, RFs)和旋转森林(Rotation Forest, RoF)方法,具有显著的分类提升。" 高光谱图像分类是遥感信息处理的关键任务之一,由于高光谱数据的特征数量庞大且相互关联性强,使得分类工作相对复杂。传统的机器学习方法,如随机森林和旋转森林,尽管在许多领域表现出色,但在处理高光谱数据时可能遇到挑战。 随机森林是一种集成学习方法,通过构建多棵决策树并取其平均结果来提高分类准确性和抗过拟合能力。然而,在高光谱图像分类中,它可能无法充分捕捉到每个特征的独特信息,特别是对于那些对分类至关重要但可能被其他特征掩盖的实例。 旋转森林(RoF)则是随机森林的一种变体,通过随机旋转特征空间来增加模型的多样性,以此提高分类效果。然而,这种方法同样未能解决关键实例的重视问题。 针对这些问题,WRoF算法引入了动态权重函数,这一创新之处在于能够自适应地调整训练实例的权重。每个实例的权重会根据其对分类的重要性而变化,权重高的实例在构建新树时会被更多地考虑。这样做可以确保重要信息的突出,使得每棵树都能更专注于那些对分类有重大影响的实例。 实验结果显示,WRoF在两个实际的高光谱数据集上实现了显著的分类性能提升,证明了这种方法的有效性。这表明,基于实例权重的策略对于优化高光谱图像分类是有益的,特别是在处理复杂和高维数据时。 WRoF算法提供了一种改进的决策树集成方法,通过实例权重的动态调整,增强了对高光谱图像中关键信息的捕获,从而提高了分类的精确度。这种方法不仅适用于高光谱图像,也有可能推广到其他领域,特别是在处理大量特征和复杂数据模式的场景下。