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Clasificación de Cobertura del Suelo a partir de Imágenes Hiperespectrales mediante Representación Colaborativa Espacial-Espectral Ponderada con Regularización de Tikhonov

Autores: Yang, Rongchao; Fan, Beilei; Wei, Ren; Wang, Yuting; Zhou, Qingbo

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Clasificación de Cobertura del Suelo a partir de Imágenes Hiperespectrales mediante Representación Colaborativa Espacial-Espectral Ponderada con Regularización de Tikhonov


Categoría

Ciencias Medioambientales

Subcategoría

Ciencias medioambientales generales

Palabras clave

Tipos de cobertura terrestre
Escena hiperespectral
Método de representación colaborativa por núcleo
Operación de filtrado espacial
Regularización de Tikhonov
Método KCRT discriminativo
Etiquetado de píxeles
Muestras etiquetadas de pequeño tamaño

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La clasificación precisa y oportuna de los tipos de cobertura terrestre juega un papel importante en la planificación y gestión de recursos terrestres. En este artículo, se clasifican nueve tipos de cobertura terrestre en la escena hiperespectral adquirida, basándose en el método de representación colaborativa de núcleo. Para reducir el desplazamiento espectral causado por el efecto de adyacencia al extraer las características espaciales-espectrales, se propone en este artículo una operación de filtrado espacial ponderada por coeficiente de correlación. Además, al introducir esta operación en el método de representación colaborativa de núcleo con regularización de Tikhonov (KCRT) y el método discriminativo KCRT (DKCRT), respectivamente, se construyen los métodos de KCRT espacial-espectral ponderado (WSSKCRT) y DKCRT espacial-espectral ponderado (WSSDKCRT) para la clasificación de cobertura terrestre. Además, con el objetivo de abordar el problema de la dificultad de etiquetado de píxeles en imágenes hiperespectrales, este artículo intenta establecer un modelo de clasificación de cobertura terrestre efectivo en el caso de muestras etiquetadas de pequeño tamaño. Los métodos propuestos WSSKCRT y WSSDKCRT se comparan con cuatro métodos, es decir, KCRT, DKCRT, KCRT con núcleo compuesto (KCRT-CK) y DKCRT conjunto (JDKCRT). Los resultados experimentales muestran que el método WSSKCRT propuesto logra el mejor rendimiento de clasificación, y WSSKCRT y WSSDKCRT superan a KCRT-CK y JDKCRT, respectivamente, obteniendo una OA superior al 94% con solo 540 muestras de entrenamiento etiquetadas, lo que indica que la operación de filtrado espacial ponderada propuesta puede aliviar efectivamente el desplazamiento espectral causado por el efecto de adyacencia, y puede clasificar efectivamente los tipos de cobertura terrestre en situaciones de muestras etiquetadas de pequeño tamaño.

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