石雪
- 作品数：9 被引量：54H指数：4
- 供职机构：辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金辽宁省自然科学基金辽宁省教育厅高等学校科学研究项目更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术电子电信更多>>
- 可变类空间约束高斯混合模型遥感图像分割被引量：21
- 2017年
- 针对传统高斯混合模型(GMM,Gaussian mixture model)难以自动获取类属数和对噪声敏感问题,提出了一种基于可变类空间约束GMM的遥感图像分割方法。首先在构建的GMM中,将像素类属性建模为马尔可夫随机场(MRF,Markov random field),并在此基础上定义其先验概率;结合邻域像素类属性的后验概率和先验概率,定义噪声平滑因子,以提高算法的抗噪性;在参数求解过程中,分别采用可逆跳变马尔可夫链蒙特卡罗(RJMCMC,reversible jump Markov chain Monte Carlo)方法和最大似然(ML,maximum likelihood)方法估计类属数和模型参数;最后以最小化噪声平滑因子为准则获取最终分割结果。为了验证提出的分割方法,分别对模拟图像和全色遥感图像进行了可变类分割实验。实验结果表明提出方法的可行性和有效性。
- 赵泉华石雪王玉李玉
- 关键词：高斯混合模型最大似然估计遥感图像分割
- 层次混合模型快速遥感影像分割算法被引量：3
- 2020年
- 针对高分辨率遥感影像中同物异谱和同谱异物导致的分割困难问题,提出一种层次高斯混合模型(HGMM)快速遥感影像分割算法.首先采用HGMM构建影像的统计模型,其具有准确建模像素强度统计分布呈现的非对称、重尾和多峰等复杂特性的能力;然后根据贝叶斯理论构建基于HGMM的分割模型,为了简化参数求解并提高算法效率,定义均值和方差为关于权重的函数;最后采用共轭梯度(CGM)求解模型参数.实验中采用所提出算法和传统统计模型分割算法分别对合成、全色和彩色高分辨率遥感影像进行分割实验.实验结果表明,所提出的HGMM具有准确建模复杂统计分布的能力,且能够准确和有效地分割全色和彩色遥感影像.
- 石雪李玉赵泉华
- 关键词：高分辨率遥感影像分割贝叶斯理论
- 基于熵加权K-means全局信息聚类的高光谱图像分类被引量：14
- 2019年
- 目的高光谱图像波段数目巨大,导致在解译及分类过程中出现"维数灾难"的现象。针对该问题,在K-means聚类算法基础上,考虑各个波段对不同聚类的重要程度,同时顾及类间信息,提出一种基于熵加权K-means全局信息聚类的高光谱图像分类算法。方法首先,引入波段权重,用来刻画各个波段对不同聚类的重要程度,并定义熵信息测度表达该权重。其次,为避免局部最优聚类,引入类间距离测度实现全局最优聚类。最后,将上述两类测度引入K-means聚类目标函数,通过最小化目标函数得到最优分类结果。结果为了验证提出的高光谱图像分类方法的有效性,对Salinas高光谱图像和Pavia University高光谱图像标准图中的地物类别根据其光谱反射率差异程度进行合并,将合并后的标准图作为新的标准分类图。分别采用本文算法和传统K-means算法对Salinas高光谱图像和Pavia University高光谱图像进行实验,并定性、定量地评价和分析了实验结果。对于图像中合并后的地物类别,光谱反射率差异程度大,从视觉上看,本文算法较传统K-means算法有更好的分类结果;从分类精度看,本文算法的总精度分别为92. 20%和82. 96%,K-means算法的总精度分别为83. 39%和67. 06%,较K-means算法增长8. 81%和15. 9%。结论提出一种基于熵加权K-means全局信息聚类的高光谱图像分类算法,实验结果表明,本文算法对高光谱图像中具有不同光谱反射率差异程度的各类地物目标均能取得很好的分类结果。
- 李玉甄畅石雪赵泉华
- 关键词：信息熵K-MEANS高光谱图像
- 基于波段影像统计信息量加权K-means聚类的高光谱影像分类被引量：4
- 2021年
- 针对分类过程中如何合理利用高光谱影像波段问题,提出一种基于波段影像统计量加权K-means聚类的高光谱影像分类算法.该算法的核心思想在于:由波段含有的信息量及波段间的相关性确定各波段权重,同时考虑各波段对各聚类的重要性.首先,根据波段影像的熵、标准差及均值定义波段信息量函数,根据相邻波段影像互信息定义相关性函数;其次,由上述波段信息量函数及波段间相关性函数定义波段权重函数;然后,结合波段权重和波段-类属权重定义规则化目标函数;最后,依据参数特性设计目标函数求解方案.对Salinas高光谱影像和Pavia Centre高光谱影像分别采用所提出的算法与传统K-means算法、 PCA+K-means算法及子空间波段选择+K-means算法进行对比实验,对于总精度及Kappa系数,所提出的算法都高于其他3种对比算法,结果验证了所提出算法的有效性.相对于其他3种算法而言,所提出的算法可有效改善高光谱影像分类的性能.
- 李玉甄畅石雪朱磊
- 关键词：统计信息K-MEANS高光谱影像
- 层次化高斯混合模型和M-H的遥感影像分割算法被引量：2
- 2019年
- 为了准确建立高分辨率遥感影像同质区域内像素强度呈现的非对称、重尾和多峰等复杂分布的统计模型,并得到高精度的分割结果,提出了一种结合层次化高斯混合模型(HGMM)和Metropolis-Hastings (M-H)算法的高分辨率遥感影像分割算法.提出算法采用HGMM建立高分辨率遥感影像的复杂统计分布模型,HGMM由多个高斯子混合模型(GSMM)的加权和定义.根据贝叶斯理论,结合HGMM和参数先验分布构建后验分布,即分割模型.采用M-H算法模拟分割模型以实现影像分割和模型参数求解.为了验证提出算法的可行性和有效性,分别对合成影像和高分辨率遥感影像进行分割实验,并定量和定性地评价分割结果.结果表明:提出算法具有准确建立复杂统计分布模型的能力,并得到高精度的分割结果.
- 石雪李玉赵泉华
- 关键词：遥感影像分割贝叶斯理论
- 空间约束层次加权Gamma混合模型的SAR图像分割被引量：1
- 2020年
- 目的合成孔径雷达(SAR)图像中像素强度统计分布呈现出复杂的特性,而传统混合模型难以建模非对称、重尾或多峰等特性的分布。为了准确建模SAR图像统计分布并得到高精度分割结果,本文提出一种利用空间约束层次加权Gamma混合模型(HWGa MM)的SAR图像分割算法。方法采用Gamma分布的加权和定义混合组份;考虑到同质区域内像素强度的差异性和异质区域间像素强度的相似性,采用混合组份加权和定义HWGa MM结构。采用马尔可夫随机场(MRF)建模像素空间位置关系,利用中心像素及其邻域像素的后验概率定义混合权重以将像素邻域关系引入HWGa MM,构建空间约束HWGa MM,以降低SAR图像内固有斑点噪声的影响。提出算法结合M-H(Metropolis-Hastings)和期望最大化算法(EM)求解模型参数,以实现快速SAR图像分割。该求解方法避免了M-H算法效率低的缺陷,同时克服了EM算法难以求解Gamma分布中形状参数的问题。结果采用3种传统混合模型分割算法作为对比算法进行分割实验。拟合直方图结果表明本文算法具有准确建模复杂统计分布的能力。在分割精度上,本文算法比基于高斯混合模型(GMM)、Gamma分布和Gamma混合模型(Ga MM)分割算法分别提高33%,29%和9%。在分割时间上,本文算法虽然比GMM算法多64 s,但与基于Gamma分布和Ga MM算法相比较分别快600 s和420 s。因此,本文算法比传统M-H算法的分割效率有很大的提高。结论提出一种空间约束HWGa MM的SAR图像分割算法,实验结果表明提出的HWGa MM算法具有准确建模复杂统计分布的能力,且具有较高的精度和效率。
- 石雪李玉赵泉华
- 关键词：SAR图像分割马尔可夫随机场
- 基于层次Gamma混合模型的高分辨率SAR影像分割方法被引量：2
- 2018年
- 为了准确地对高分辨率合成孔径雷达(SAR)影像内像素强度统计分布建模并得到高精度的分割结果,提出基于层次Gamma混合模型(HGa MM)的高分辨率SAR影像分割方法.HGa MM由多个Gamma混合模型构成,用于对非对称、重尾和多峰等复杂的像素强度统计分布建模.为了减少影像噪声对分割的影响,采用马尔科夫随机场建模像素标号场,将像素邻域位置关系引入HGa MM.根据贝叶斯理论,利用后验分布构建影像分割模型.马尔科夫链蒙特卡罗算法用于模拟影像分割模型.在模拟和真实SAR影像上的分割实验表明,文中方法可得到较高精度的分割结果.
- 石雪李玉赵泉华
- 自适应类别的层次高斯混合模型遥感影像分割被引量：6
- 2020年
- 为了实现自动确定类别数的高精度遥感影像分割,提出一种自适应类别的层次高斯混合模型(Hierarchical Gaussian Mixture Model,HGMM)遥感影像分割算法.提出算法采用多个高斯混合模型加权和定义HGMM,用于建模具有非对称,重尾和多峰等复杂特性的影像统计模型.采用期望最大化算法(Expectation Maximization,EM)求解模型参数.为了实现自动确定类别数,采用贝叶斯信息准则(Bayesian Information Criterion,BIC)求解最优类别数,其中惩罚项采用加权像素数定义.为了验证提出算法可行性和有效性,对模拟和全色遥感影像进行分割实验,并对分割结果进行定性和定量分析.结果表明HGMM具有准确建模复杂统计分布的能力,提出算法具有高精度和高效率,同时可自动确定最优类别数.
- 石雪李玉赵泉华
- 关键词：贝叶斯信息准则期望最大化
- 基于加权指数函数模型的高光谱图像分类方法被引量：3
- 2020年
- 高光谱图像的众多波段为地物分类提供了充分的特征信息,同时也为如何有效利用这些特性带来难题。为了充分利用高光谱图像的光谱信息实现地物目标的精确分类,根据其像素光谱曲线所呈现出的多峰特性,提出一种基于加权指数函数模型(Weighted Exponential Function,WEF)的高光谱图像分类方法。首先,采用WEF建立像素光谱曲线的理想模型,其中WEF模型由多个具有不同权重的指数函数相加而成。由于该模型中参数较多,导致参数求解较为困难。因此,为简单起见固定所有像素WEF模型中的峰值位置,并将由所有峰值位置构建矢量集。然后,根据最小二乘原理求解WEF模型的参数,以拟合光谱曲线。利用求得的参数集代替光谱测度矢量作为像素特征。最后,采用模糊C均值(Fuzzy C-means,FCM)算法实现图像分类。为了验证提出方法的可行性和有效性,分别以提出的分类方法、基于主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)的分类方法、基于最小噪声分离(Minimum Noise Fraction,MNF)的分类方法和以光谱测度矢量为分类特征的FCM方法对Salinas和PaviaU图像进行分类实验,并据此对实验结果进行定性和定量评价。在Salinas图像中提出的分类方法比其它方法的分类精度从51%提高到了60%,在PaviaU图像中分类精度从43%提高到了51%。此外,提出的分类方法在降低了高光谱图像数据量的同时,保留了高光谱图像丰富的光谱信息。
- 李玉李奕燃王光辉石雪
- 关键词：高光谱图像分类最小二乘法模糊C均值
