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单形体体积最小化的差分进化光谱解混算法
被引量:
2
1
作者
覃事银
罗文斐
+1 位作者
杨斌
张锐豪
《中国图象图形学报》
CSCD
北大核心
2015年第11期1535-1544,共10页
目的光谱解混是高光谱遥感图像处理的核心技术。当图像不满足纯像元假设条件时,传统算法难以适用,基于(单形体)体积最小化方法提供了一种有效的解决途径。然而这是一个复杂的约束最优化问题,更由于图像噪声等不确定性因素的存在,导致算...
目的光谱解混是高光谱遥感图像处理的核心技术。当图像不满足纯像元假设条件时,传统算法难以适用,基于(单形体)体积最小化方法提供了一种有效的解决途径。然而这是一个复杂的约束最优化问题,更由于图像噪声等不确定性因素的存在,导致算法容易陷入局部解。方法引入一种群智能优化技术-差分进化算法(DE),借助其较强的全局搜索能力以及优越的处理高维度问题的能力,并通过对问题编码,提出了一种体积最小化的差分进化(Vol Min-DE)光谱解混算法。结果模拟数据和真实数据实验的结果表明,与现有算法相比,该算法在15端元时精度(光谱角距离)可提高7.8%,当端元数目少于15个时,其精度普遍可以提高15%以上,特别是10端元时精度可以提高41.3%;在20 50 d B的噪声范围内,精度变化在1.9 3.2(单位:角度)之间,传统算法在2.23.5之间,表明该算法具有相对较好的噪声鲁棒性。结论本文算法适用于具有纯像元以及不存在纯像元(建议最大纯度不低于0.8)这两种情况的高光谱遥感图像,并可在原始光谱维度进行光谱解混,从而避免降维所带来的累计误差,因此具有更好的适应范围和应用前景。
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关键词
高光谱遥感
光谱解混
端元
非负矩阵分解
差分进化
原文传递
基于高光谱遥感影像的建筑物表面材质识别方法(英文)
被引量:
2
2
作者
Cheng-ming YE
Peng CUI
+2 位作者
Saied PIRASTEH
Jonathan LI
Yao LI
《Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)》
SCIE
EI
CAS
CSCD
2017年第12期984-990,共7页
目的:建筑物的材质信息是灾害评估和城市调查等领域的重要信息。本文旨在利用高光谱遥感影像提取地面建筑物的表面材质信息(包括材质类型和主要组成成份),并对提取方法进行对比,给出应用建议。创新点:对建筑物材料进行光谱测试,并对其...
目的:建筑物的材质信息是灾害评估和城市调查等领域的重要信息。本文旨在利用高光谱遥感影像提取地面建筑物的表面材质信息(包括材质类型和主要组成成份),并对提取方法进行对比,给出应用建议。创新点:对建筑物材料进行光谱测试,并对其高光谱响应规律进行分析,找出有诊断意义的光谱位置;基于实验和验证得出应用方法的适应性,以提高信息提取精度。方法:1.设计建筑物材质信息提取流程(图1),并对高光谱数据进行基础处理;2.对建筑物材料进行光谱测试(波长范围为350~2500 nm,图3),并完成各类建筑物的诊断性光谱分析;3.利用光谱角度法(公式(1))和光谱信息散度法(公式(2))进行材质信息提取(图5和6);4.综合分析两种方法的应用过程与控制参数和准确率的关系。结论:1.两种方法皆可提取建筑物材质信息,但在应用过程中需要进行参数的适应性调整,这是提高准确率的关键;2.在建筑物材质信息提取方面,光谱角度法的提取准确率略高于光谱散度法。
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关键词
建筑物材料
高光谱遥感
光谱分析
光谱识别
原文传递
低功耗异构计算架构的高光谱遥感图像分类研究
被引量:
2
3
作者
刘鹏飞
朱健晨
+1 位作者
万良易
江波
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期9-15,23,共8页
高光谱图像分类算法通常需要逐点对图像中的像素点进行迭代处理,计算复杂度及并行程度存在较大差异。随着高光谱遥感图像空间、光谱和辐射分辨率的不断提升,这些算法无法满足实时处理海量遥感图像数据的需求。通过分析NPU存储计算一体...
高光谱图像分类算法通常需要逐点对图像中的像素点进行迭代处理,计算复杂度及并行程度存在较大差异。随着高光谱遥感图像空间、光谱和辐射分辨率的不断提升,这些算法无法满足实时处理海量遥感图像数据的需求。通过分析NPU存储计算一体化模式与遥感图像分类算法的实现步骤,设计低功耗CPU+NPU异构资源计算架构的低秩稀疏子空间聚类(LRSSC)算法,将数据密集型计算转移至NPU,并利用NPU数据驱动并行计算和内置AI加速,对基于机器学习算法的海量遥感数据进行实时分类。受到big.LITTLE计算范式的启发,CPU+NPU异构资源计算架构由8 bit和低精度位宽NPU共同组成以提高整体吞吐量,同时减少图网络推理过程中的能量损耗。实验结果表明,与CPU计算架构和CPU+GPU异构计算架构的LRSSC算法相比,CPU+NPU异构计算架构的LRSSC算法在Pavia University遥感数据集下的计算速度提升了3~14倍。
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关键词
高光谱遥感
图像分类算法
低秩稀疏子空间聚类
低功耗异构计算架构
编码孔径快照光谱成像
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职称材料
题名
单形体体积最小化的差分进化光谱解混算法
被引量:
2
1
作者
覃事银
罗文斐
杨斌
张锐豪
机构
华南师范大学地理科学学院
出处
《中国图象图形学报》
CSCD
北大核心
2015年第11期1535-1544,共10页
基金
国家自然科学基金项目(40901232
41171288)~~
文摘
目的光谱解混是高光谱遥感图像处理的核心技术。当图像不满足纯像元假设条件时,传统算法难以适用,基于(单形体)体积最小化方法提供了一种有效的解决途径。然而这是一个复杂的约束最优化问题,更由于图像噪声等不确定性因素的存在,导致算法容易陷入局部解。方法引入一种群智能优化技术-差分进化算法(DE),借助其较强的全局搜索能力以及优越的处理高维度问题的能力,并通过对问题编码,提出了一种体积最小化的差分进化(Vol Min-DE)光谱解混算法。结果模拟数据和真实数据实验的结果表明,与现有算法相比,该算法在15端元时精度(光谱角距离)可提高7.8%,当端元数目少于15个时,其精度普遍可以提高15%以上,特别是10端元时精度可以提高41.3%;在20 50 d B的噪声范围内,精度变化在1.9 3.2(单位:角度)之间,传统算法在2.23.5之间,表明该算法具有相对较好的噪声鲁棒性。结论本文算法适用于具有纯像元以及不存在纯像元(建议最大纯度不低于0.8)这两种情况的高光谱遥感图像,并可在原始光谱维度进行光谱解混,从而避免降维所带来的累计误差,因此具有更好的适应范围和应用前景。
关键词
高光谱遥感
光谱解混
端元
非负矩阵分解
差分进化
Keywords
hyperspectral
remote sensing
(
hrs
)
hyperspectral
unmixing
(HU)
endmember
non-negative
matrix
factorization
(NMF)
differential
evolution
(DE)
分类号
TP7 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
原文传递
题名
基于高光谱遥感影像的建筑物表面材质识别方法(英文)
被引量:
2
2
作者
Cheng-ming YE
Peng CUI
Saied PIRASTEH
Jonathan LI
Yao LI
机构
Key Laboratory of Earth Exploration and Information Technology of Ministry of Education
Institute of Mountain Hazards and Environment
Department of Geography and Environmental Management
出处
《Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)》
SCIE
EI
CAS
CSCD
2017年第12期984-990,共7页
基金
supported by the National Key Technologies R&D Program of China(No.2016YFB0502603)
the Key Project of Sichuan Provincial Education Department(No.2018LG113),China
文摘
目的:建筑物的材质信息是灾害评估和城市调查等领域的重要信息。本文旨在利用高光谱遥感影像提取地面建筑物的表面材质信息(包括材质类型和主要组成成份),并对提取方法进行对比,给出应用建议。创新点:对建筑物材料进行光谱测试,并对其高光谱响应规律进行分析,找出有诊断意义的光谱位置;基于实验和验证得出应用方法的适应性,以提高信息提取精度。方法:1.设计建筑物材质信息提取流程(图1),并对高光谱数据进行基础处理;2.对建筑物材料进行光谱测试(波长范围为350~2500 nm,图3),并完成各类建筑物的诊断性光谱分析;3.利用光谱角度法(公式(1))和光谱信息散度法(公式(2))进行材质信息提取(图5和6);4.综合分析两种方法的应用过程与控制参数和准确率的关系。结论:1.两种方法皆可提取建筑物材质信息,但在应用过程中需要进行参数的适应性调整,这是提高准确率的关键;2.在建筑物材质信息提取方面,光谱角度法的提取准确率略高于光谱散度法。
关键词
建筑物材料
高光谱遥感
光谱分析
光谱识别
Keywords
Building
materials
hyperspectral
remote sensing
(
hrs
)
Spectral
recognition
Spectrum
analysis
分类号
P237 [天文地球—摄影测量与遥感]
TU50 [天文地球—测绘科学与技术]
原文传递
题名
低功耗异构计算架构的高光谱遥感图像分类研究
被引量:
2
3
作者
刘鹏飞
朱健晨
万良易
江波
机构
中国电子科技集团公司第三十二研究所
出处
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期9-15,23,共8页
基金
国家部委基金。
文摘
高光谱图像分类算法通常需要逐点对图像中的像素点进行迭代处理,计算复杂度及并行程度存在较大差异。随着高光谱遥感图像空间、光谱和辐射分辨率的不断提升,这些算法无法满足实时处理海量遥感图像数据的需求。通过分析NPU存储计算一体化模式与遥感图像分类算法的实现步骤,设计低功耗CPU+NPU异构资源计算架构的低秩稀疏子空间聚类(LRSSC)算法,将数据密集型计算转移至NPU,并利用NPU数据驱动并行计算和内置AI加速,对基于机器学习算法的海量遥感数据进行实时分类。受到big.LITTLE计算范式的启发,CPU+NPU异构资源计算架构由8 bit和低精度位宽NPU共同组成以提高整体吞吐量,同时减少图网络推理过程中的能量损耗。实验结果表明,与CPU计算架构和CPU+GPU异构计算架构的LRSSC算法相比,CPU+NPU异构计算架构的LRSSC算法在Pavia University遥感数据集下的计算速度提升了3~14倍。
关键词
高光谱遥感
图像分类算法
低秩稀疏子空间聚类
低功耗异构计算架构
编码孔径快照光谱成像
Keywords
hyperspectral
remote sensing
(
hrs
)
image
classification
algorithm
Low-Rank
Sparse
Subspace
Clustering(LRSSC)
low-power
heterogeneous
computing
architecture
Coded
Aperture
Snapshot
Spectral
Imaging(CASSI)
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
单形体体积最小化的差分进化光谱解混算法
覃事银
罗文斐
杨斌
张锐豪
《中国图象图形学报》
CSCD
北大核心
2015
2
原文传递
2
基于高光谱遥感影像的建筑物表面材质识别方法(英文)
Cheng-ming YE
Peng CUI
Saied PIRASTEH
Jonathan LI
Yao LI
《Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)》
SCIE
EI
CAS
CSCD
2017
2
原文传递
3
低功耗异构计算架构的高光谱遥感图像分类研究
刘鹏飞
朱健晨
万良易
江波
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
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职称材料
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