谐波分析光谱角制图高光谱影像分类

目的 针对光谱角制图(SAM)分类算法对高光谱像元光谱曲线的局部特征和其辐射强度不敏感,而且易受噪声和维数灾难影响,致使分类效率低和精度较差等缺陷,将谐波分析(HA)技术引入到SAM高光谱影像分类中,提出一种基于谐波分析的光谱角制图(HA-SAM)高光谱影像分类算法.方法 利用HA技术将高光谱影像从光谱维变换到能量谱特征维空间,并提取低次谐波分量及特征系数(谐波余项、相位和振幅),用特征系数组成的向量代替光谱向量,对高光谱影像进行SAM分类.结果 将SAM和HA-SAM同时应用于EO-1卫星的Hyperion高光谱影像分类,通过对比和分析,验证了HA-SAM的优越性,再选择AVIRIS(airborne visible infrared imaging spectrometer)高光谱影像对HA-SAM进行验证,结果表明该算法具有较强的普适性.结论 HA-SAM提高了传统SAM高光谱影像分类的效率和精度,而且适用性较强具有良好的应用前景.     

改进蚁群算法及其在高光谱影像分类中的研究

针对高光谱影像波段数目多,易造成维数灾难的问题,结合遗传算法提供的初始启发信息和蚁群算法寻优能力的优势,提出一种基于改进二进制蚁群算法的波段选择方法。该方法通过遗传算法寻优获取几组较优解,经过计算后作为二进制蚁群算法的初始启发式信息,利用二进制蚁群算法的全局搜索获取最优解;另一方面,为充分利用影像的光谱与空间信息,将波段组合的光谱特征与改进二进制蚁群算法选择的纹理特征融合进行分类,可以获得更高的分类精度。实验结果表明,改进二进制蚁群算法与遗传算法、蚁群算法、二进制蚁群算法相比全局搜索能力更强,且该方法分类精度达到95.63%。     

基于决策树的高光谱遥感影像分类方法研究

为了验证将决策树算法用于高光谱遥感影像分类的可行性,提出了一种二叉决策树自动构建算法用于高光谱遥感影像分类.通过对高光谱遥感影像进行现场采样、对样本进行统计和训练,生成了一棵二叉决策树,从决策树中提取出分类规则,并对高光谱遥感影像进行分类.生成的决策树简单明了,分类规则易于理解,分类效率和精度都比较高,实现了高光谱遥感影像从数据降维、样本选择、样本训练、决策树生成、影像分类的“一体化”和“自动化”.     

基于direct LDA的高光谱遥感影像地物分类

针对高光谱遥感影像的降维问题,提出一种高光谱影像地物分类方法:direct LDA子空间法。先采用直接线性判别分析(direct linear discriminant analysis, direct LDA)进行特征提取,然后在特征子空间中采用最短距离分类器进行地物分类。机载可见光/红外成像光谱仪(airborne visible/infrared imaging spectrometer,AVIRIS)的高光谱影像识别结果表明,该方法相比LDA子空间法和原空间法,可显著降低数据维数,提高识别率。     

多相似测度稀疏表示的高光谱影像分类

针对当前高光谱影像稀疏分类模型中光谱重构方法单一性的问题,该文将稀疏分类模型中光谱的线性重构理解为光谱间的相似性度量,进而引入其他相似性测度指标,提出多相似测度稀疏表示的高光谱影像分类模型,并给出模型的统一解算方法——一般正交匹配追踪算法;随后,考虑地物空间连续性和一致性,将多相似测度稀疏分类模型扩展到空间联合的多相似测度稀疏分类模型,提出了一般联合匹配追踪算法;最后,利用两幅标准高光谱影像数据验证了所提出的多相似测度稀疏分类模型对于高光谱影像分类的有效性和实用性。     

基于简约集支持向量机的高光谱影像分类

针对高光谱影像支持向量机分类的预侧过程中需要花费大量计算时间的问题,提出了一种利用简约集算法提高高光谱影像分类预测效率的方法。采用径向基核函数,使用一对一构造多类支持向量机分类器,通过交叉验证网格搜索法对参数进行模型参数选择,并利用简约集算法来减少分类预测过程计算量。通过高光谱影像分类试验表明,保持支持向量机的泛化能力并不需要使用所有计算得到的支持向量,简约集算法能够在保持分类预测精度的同时,大大提高高光谱影像分类预测的速度。     

联合光谱角与组合特征参数的高光谱影像分类

光谱角匹配分类以光谱整体相似度作为分类准则,却无法充分考虑光谱的局部细节特征,导致高光谱遥感影像的分类结果存在着较大的误差.针对此问题,提出一种联合光谱角与组合特征参数(spectral angle mapping-combination characteristic parameter,SAM-CCP)的新型高光谱影...     

基于独立分量分析的高光谱遥感影像决策树分类

为解决高光谱遥感影像波段众多所带来的信息丰富与“维数灾难”间的矛盾并提高分类精度,针对传统特征选择方法信息损失大的缺陷,基于EO-1 Hyperion高光谱遥感影像,采用独立分量分析(ICA)和决策树分类(DTC)方法联合运作流程,开展影像的地物分类实验研究,提出了ICA-DTC模型。首先运用ICA方法对影像进行特征提取,并以所提取的独立分量特征及其他地理辅助要素组成分类指标集;继而选择适当的指标组合和阈值设定判别规则,建立DTC模型进行影像的地物分类;最后将分类结果与传统最大似然分类法进行比对。结果显示：从分类的总体精度看,前者可达89.34%,高出后者18.8%;从单一地物的分类精度看,前者仅水体的精度略低于后者,而其他11种地物的精度都高于后者。理论分析与实验结果均表明,ICA-DTC模型可有效提高复杂地形条件下的地物分类精度。     

基于MFA与kNNS算法的高光谱遥感影像分类

为了研究高光谱影像数据的维数约简和分类问题,提出了一种基于边际费希尔分析(MFA)和kNNS的高光谱遥感影像数据分类算法。该方法利用数据的类别信息,通过MFA将高光谱数据从高维观测空间投影到低维流形空间,然后利用邻域内多个近邻点的信息通过kNNS分类器对低维空间中的数据进行分类。在Urban、Washington和Indian Pine数据集上的分类识别实验表明,该方法能够较为有效地发现高维空间中数据的内蕴结构,在每类随机选取4,6,8个训练样本的情况下,该方法的总体分类精度能够比其他算法提高3.7%～8.5%,分类精度有了明显的提高。     

高光谱影像的BDT-SVM地物分类算法与应用

面对海量数据的特征空间高维性及训练样本的有限性,高光谱遥感影像若采用常规统计模式的分类方法难以获得较好的分类结果。因此探讨支持向量机(SVM)分类器的基本原理,针对EO-1Hyperion高光谱影像的分类特点及现有多类SVM算法所存在的训练时间长及分类精度低等问题,引入二叉决策树SVM(BDT-SVM)分类算法,并提出一种新的类间分离度定义方法及相应的客观确定二叉树结构的策略,由此生成改进的BDT-SVM算法。实验结果表明:与其他多类分类方法相比,基于改进的BDT-SVM算法的高光谱影像地物分类效果更好,总体精度达到90.96%,Kappa系数为0.89,该算法还解决了经典SVM多类分类可能存在的不可分区域问题。     

基于同态加密的多分类Logistic回归模型

随着计算能力的发展,机器学习得到了广泛的应用,数据的安全问题也成为一个重要问题.同态加密技术可以在不泄露明文信息的情况下,对密文进行运算并在解密后得到与在明文上执行相应运算一致的结果.因此,同态加密是一种可行的有潜力的数据安全外包解决方案.为了解决现实生活中出现的多分类问题,本文基于Cheon等提出的HEAAN同态加密方案,提出了一种能有效保护数据隐私的多分类Logistic回归模型,采用"一对其余"的拆解策略,通过训练多个分类器,将二分类Logistic回归模型推广到多分类.数据持有者可以将数据加密后发送给服务器,服务器使用多分类Logistic回归模型对加密数据进行训练,并将结果传回数据持有者,数据持有者解密结果后可以用来对多分类数据进行预测,整个过程中不会有隐私被泄露.本文通过对UCI的Dermatology和Iris数据集进行了实验,测试模型的性能.Dermatology数据集包含358条样本, 34个特征属性,分为6个类别,训练时间约为36.70分钟,准确率达到77.18%,与明文计算的准确率一致.实验验证了本文的模型在效率和准确率方面的可行性.     

基于改进Logistic映射的图像加密算法

为了有效地提高图像加密效果及安全性,设计一种改进logistic映射图像加密算法.首先在cubic映射和logistic映射基础上,提出了一种新的二维离散映射,克服了混沌区间窄和参数少的问题,并利用改进的logistic映射对图像进行置乱,然后将置乱图像进行相邻像素间按位异或运算、交叉换位操作得到最终密文图像.仿真结果表明,该算法简单易执行,安全性好,抗攻击能力较强,效率高等特点.     

一种基于Arnold和Logistic双混沌系统的数字图像加密算法

提出了一种基于Arnold变换和Logistic混沌映射相结合的彩色数字图像加密算法.首先使用传统的Arnold变换进行图像位置置乱,再利用Logistic映射产生混沌序列改变图像的灰度值,从而构造出一个位置置乱和像素值改变相结合的图像加密算法.最后使用Matlab进行实验仿真,结果表明该算法能够取得很好的加密效果,且...     

基于逻辑回归的汽车造型品牌意象研究

针对汽车造型的品牌辨识需求,提出基于逻辑回归的品牌意象研究方法。以现代 品牌为例,首先进行设计师和消费者意象评价调研,创建样本车型的品牌意象评价是非和等级 矩阵。然后以造型元素和造型形式为自变量,以评价是非二元值和评价等级为因变量,分别创 建样本车型的二元逻辑回归和有序逻辑回归模型,确定现代品牌的特色造型元素和特征造型形 式。最后通过该品牌其他车型样本的消费者调研验证了结论的正确性。     

一种高光谱图像条带噪声去除改进算法

传统的矩匹配方法改变了图像在成像行或列方向的均值分布,使原始图像信息发生了较大改变。在分析HJ-1-A星超光谱图像条带噪声的基础上,提出了一种改进的矩匹配方法,将传统矩匹配算法中参考图像的平均值和标准差分别用平滑滤波处理后的列均值和方差来代替。实验结果表明,与传统矩匹配方法相比,该方法能减少图像信息的丢失,并能在保持原始图像特征的前提下有效地去除条带噪声。这种方法在其它多传感器遥感图像的条带噪声去除中也有很强的适用性。     

A Fast Dual Algorithm for Kernel Logistic Regression

This paper gives a new iterative algorithm for kernel logistic regression. It is based on the solution of a dual problem using ideas similar to those of the Sequential Minimal Optimization algorithm for Support Vector Machines. Asymptotic convergence of the algorithm is proved. Computational experiments show that the algorithm is robust and fast. The algorithmic ideas can also be used to give a fast dual algorithm for solving the optimization problem arising in the inner loop of Gaussian Process classifiers. Editor: Shai Ben-David     

基于稳健回归的AFM图像水平矫正算法

 AFM（Atomic Force Microscope,原子力显微镜）图像经常会出现背景倾斜或弯曲。背景倾斜的原因源于探针和样本表面的倾角或XYZ扫描仪带来的弯曲。本文将稳健的MM估计算法应用到AFM图像二维背景拟合中,消除背景的倾斜,并利用fast-s估计算法作为初始化,以缩短计算时间。实验结果表明,与传统方法相比,本方法的AFM图像水平矫正效果更好。     

一种改进的SFIM高光谱图像融合算法

基于平滑滤波的亮度调节(SFIM)图像融合技术具有算法简单、计算快捷、光谱保真度高的优点,但同样存在边缘模糊、空间纹理信息提高不足的问题。针对上述问题,本文从瞬时视场角的角度出发提出一种改进SFIM算法,采用隔行隔列采样技术代替原SFIM算法中的逐行逐列卷积方法,从原高分辨率图像中计算模拟低分辨率图像。试验结果表明改进算法在边缘清晰度和空间纹理信息等方面均有明显的提高,且保持了原SFIM算法计算快捷的优点。     

基于Logistic回归的电梯健康评估

电梯的隐患故障与其运行状态存在着一定的关联性.根据电梯的组成要素、体现电梯健康状况表征,合理选择评价参数,基于logistic回归方法建立评价模型.通过分析评价模型基本原理,整合原始数据、引入惩罚因子、交叉验证、高阶拟线性等方法,解决了数据不均衡现状和差异性,提高了评价模型准确度,达到了对电梯健康实时监控并预警.     

基于邻域距离ISOMAP算法的高光谱遥感降维算法

提出一种以邻域距离改进ISOMAP的算法(Neighborhood Distance ISOMAP,ND\|ISOMAP),该方法采用邻域距离逐步逼近流形距离来表达高维数据的流形结构。同时针对ISOMAP算法的计算复杂度高、运算时间长的特点,提出了一种基于矩阵分块和自动调图的ISOMAP算法(Block\|matrix and Auto\|color ISOMAP,BA\|ISOMAP)以提高运算速率。通过对高光谱遥感影像进行分类比较算法优劣性,基于邻域距离的ISOMAP算法较原始的ISOMAP算法降维效果有了较大的提升,最高分类精度达到97.36%,而原始的ISOMAP算法仅能达到75.01%的分类精度,而基于矩阵分块与自动调图ISOMAP与邻域距离相结合降维后精度达到89.61%,但是其计算速率得到了较大提升,为原始ISOMAP算法的近40倍。