1.一种基于边缘保留滤波的CNN高光谱图像分类方法,其特征在于,具体步骤包括如下:
步骤一:原始图像的维度为α×β×S,其中,α×β为空间尺度,S为光谱通道;在原始图像中任取其中的Z个分量得到高光谱图像I和经主成分分析法降维提取引导图像G,其中Z≤S;
步骤二:以高光谱图像I的分量为被引导图像,以引导滤波半径r=3,得到引导后的图像分量;以同样的方式为高光谱图像I的其他分量做滤波,得到高光谱图像I的滤波后的图像;
步骤四:将滤波后的图像中对应的分量进行拼接得到一个像素的光谱分量fi,进一步将每个光谱分量fi组合得到图像F;
步骤五:将每个光谱分量fi变形为X1×X2的二维矩阵,作为卷积神经网络的输入;其中,X1×X2=Z+K;
步骤六:将图像F的分量按比例分为训练集和测试集利用卷积神经网络进行分类;其中在卷积神经网络的损失函数Loss(T,Y)中加入正则项约束和类别权重系数,得到高光谱图像卷积神经网络的损失函数:
式中λ为正则项系数,其变化范围从1×10-6~1,间隔10倍调整λ的值,选择最高识别率时的λ值作为上式中的λ值,其中,n是训练集样本个数为有限正整数,C是高光谱遥感图像D的类别数,tic为测试集第i个样本的真实类标,当i样本属于第c类时,tic为1,其余为0;yic是测试集第i个样本的预测类标,定义方式与tic相同,W为卷积神经网络的所有参数;类别权重系数weightc的计算公式为:其中,nc为训练集中第c类的样本个数,nmax为训练集中样本数量最多的类的样本个数。
2.根据权利要求1所述的一种基于边缘保留滤波的CNN高光谱图像分类方法,其特征在于,所述步骤一中,原始图像为D=[d1,d2,...,ds],其中,di=[di1,di2,...,diN],其中,S为光谱通道,i=1,...,S;N=α×β;将原始图像进行主成分分析法降维,取前三个分量作为引导图像G=[P1,P2,P3],高光谱图像I=[P1,P2,...,PK],其中,P1=[Pi1,Pi2,...,PiN],N=α×β,K=Z。
3.根据权利要求1所述的一种基于边缘保留滤波的CNN高光谱图像分类方法,其特征在于,所述步骤四中,对应的分量进行拼接成分量fi=[Pi ai]T,进一步将每个分量fi组合得到图像