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La clasificación de imágenes hiperespectrales basada en características con incrustación de vecinos estocásticos utilizando una red neuronal convolucional 3D

Autores: Hossain, Md. Moazzem; Hossain, Md. Ali; Musa Miah, Abu Saleh; Okuyama, Yuichi; Tomioka, Yoichi; Shin, Jungpil

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

La clasificación de imágenes hiperespectrales basada en características con incrustación de vecinos estocásticos utilizando una red neuronal convolucional 3D


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Información
Imagen hiperespectral
Reducción de dimensionalidad
Incrustación de Vecinos Estocásticos Distribuidos t
CNN
Clasificación

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 31

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La amplia cantidad de información de las bandas de imagen hiperespectral (HSI) permite la detección y reconocimiento no destructivos de objetos terrestres. Sin embargo, la reducción de dimensionalidad (DR) de las imágenes hiperespectrales (HSI) es necesaria antes de la clasificación, ya que el clasificador puede verse afectado por la maldición de la dimensionalidad. Por lo tanto, la reducción de dimensionalidad juega un papel significativo en el análisis de datos HSI (por ejemplo, procesamiento efectivo e interpretación sin problemas). En este artículo, se implementó una técnica sofisticada establecida como t-Distributed Stochastic Neighbor Embedding (tSNE) siguiendo la reducción de dimensiones junto con una CNN combinada para mejorar la visualización y caracterización de HSI. En el procedimiento, primero empleamos el análisis de componentes principales (PCA) para reducir las dimensiones de HSI y eliminar las características de consistencia no lineal entre las longitudes de onda para proyectarlas a una escala más pequeña. Luego propusimos tSNE para preservar las relaciones de píxeles locales y globales y verificar la información de HSI visual y experimentalmente. Por último, produjo datos bidimensionales, mejorando la visualización y precisión de clasificación en comparación con otros algoritmos estándar de reducción de dimensionalidad. Finalmente, empleamos una CNN basada en aprendizaje profundo para clasificar el vector de características de relación intra e interbanda de HSI reducido y mejorado. El rendimiento de evaluación de precisión y pérdida de prueba demostró la superioridad del modelo propuesto en comparación con otros algoritmos de reducción de DR de vanguardia.

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