基于谱回归判别分析的高光谱遥感影像分类方法研究

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在高光谱遥感影像的分类中,降维算法越来越受到重视,而降维的主要目的就是获取样本的有效判别特征。就降维而言,存在一些主流的流形学习算法,如局部线性嵌入(LLE)算法、等距映射(ISOMAP)算法以及拉普拉斯特征映射(LE)算法。然而,许多流形学习算法存在一个不足,即需要计算冗余矩阵的特征分解问题,且这种计算耗时,耗内存。论文介绍一个新的降维算法,即谱回归判别分析(SRDA)算法。  论文以SRDA算法为核心,首先介绍了高光谱遥感影像分类领域的一些基本知识以及研究现状;其次,对SRDA算法的原理以及算法的流程进行具体阐述;再次,结合其他一些主流的降维算法,如主成分分析(PCA)算法、核主成分分析(KPCA)算法、邻域保持嵌入(NPE)算法以及线性判别分析(LDA)算法,对实际情况下的高光谱遥感影像数据进行降维处理,然后利用K近邻分类(KNN)算法将降维后的数据进行分类,并计算各类算法下的分类精度,绘制识别率曲线;最后,为了进一步验证SRDA算法的优势,使用三种不同的分类器对降维后的数据进行分类,计算不同分类器对应的识别率。SRDA算法与其他几种算法相比,有以下优势:第一,SRDA算法将学习嵌入函数的问题转入回归框架下,且不需要求解冗余矩阵的特征分解问题;第二,基于回归框架,各类正则化规则可以很好地嵌入SRDA算法中,使得算法更为灵活;第三,该算法可以有效利用数据点来发现数据点内在的判别结构,方便计算。  实验结果表明,SRDA算法识别精度高,而且能够节约时间以及空间成本,同时与各类分类器的融合能力较高,在高光谱遥感影像分类领域中优势明显。总之,SRDA算法具有重要的理论价值与实际意义。
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