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        基于分塊特征點(diǎn)密度的多特征融合遙感圖像場(chǎng)景分類

        2016-07-07 10:00:20蔣亞平李會(huì)敏
        微型電腦應(yīng)用 2016年5期

        蔣亞平,李會(huì)敏

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        基于分塊特征點(diǎn)密度的多特征融合遙感圖像場(chǎng)景分類

        蔣亞平,李會(huì)敏

        摘 要:隨著遙感等對(duì)地觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展,遙感圖像分辨率越來越高。相比于中低分辨率遙感圖像,高分辨率遙感圖像能夠提供更詳細(xì)的地面信息,但各種地物空間結(jié)構(gòu)分布較復(fù)雜。針對(duì)高分辨率遙感圖像中的不同目標(biāo),各種特征有效性不盡相同、彼此存在互補(bǔ)現(xiàn)象,提出了一種分層多特征融合的場(chǎng)景分類方法。該方法首先對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)分類,粗分為特征點(diǎn)分布均勻與不均勻兩大類;然后,對(duì)分布均勻類別提取顏色直方圖特征和Gabor紋理特征,對(duì)分布不均勻類別提取ScSPM(基于稀疏編碼的空間金字塔匹配)特征;最后分別訓(xùn)練支持向量機(jī)分類器對(duì)測(cè)試圖像進(jìn)行分類。在一個(gè)2100幅圖像構(gòu)成的大型遙感圖像數(shù)據(jù)庫(kù)上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,提出的算法比僅用單一特征分類方法的最高精度提高了10%;與其他融合方法相比,提出的方法取得了最高分類精度,達(dá)到了90.1%;算法時(shí)間復(fù)雜度也大為降低。

        關(guān)鍵詞:高分辨率遙感圖像;顏色直方圖;紋理特征;ScSPM;多特征融合

        0 引言

        近年來,高分辨率對(duì)地觀測(cè)技術(shù)得到了迅猛發(fā)展,已經(jīng)在土地調(diào)查、城市規(guī)劃和軍事等諸多領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用。相比于中低分辨率遙感圖像,高分辨率遙感圖像能夠提供詳細(xì)的地面信息,但各種地物空間結(jié)構(gòu)分布較復(fù)雜[1]。隨著遙感圖像分辨率的提高,空間地物幾何信息、紋理信息等更加明顯,但同時(shí)也帶來了同類地物的光譜差異性增強(qiáng),不同地物的光譜異質(zhì)性降低等問題。因此,雖然高分遙感影像提供了更為精細(xì)的地表刻畫,但自動(dòng)化信息提取任務(wù)的難度大大增加。在遙感圖像技術(shù)中,無論是專業(yè)信息提取、運(yùn)動(dòng)變化預(yù)測(cè)還是遙感數(shù)據(jù)庫(kù)的建立都離不開分類,如何研制出新的適合于遙感圖像分類的方法來提高分類精度是急需解決的問題。傳統(tǒng)的遙感圖像目視解譯方法不僅要求豐富的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)和充足的野外實(shí)地調(diào)查資料,而且由于這種識(shí)別方法是建立在特定的先驗(yàn)知識(shí)基礎(chǔ)上,因此識(shí)別難度較大,效率較低[2]。根據(jù)圖像描述方式的不同,當(dāng)前圖像分類方法大致可以分為:基于全局特征的描述方法和基于局部特征的的描述方法。常見的全局特征包括:顏色直方圖[3]、LBP(Local binary pattern)、Gabor紋理特征[4]等。由于全局特征的對(duì)象通常是整幅圖像,因而不能較好地描述圖像中的局部目標(biāo),因此對(duì)飛機(jī)、網(wǎng)球場(chǎng)等特征點(diǎn)分布較稀疏的類別圖像分類精度較低?;诰植刻卣鞯膱D像描述方法,由于可以在同一類別千變?nèi)f化的圖像中尋找不變的特征,因而受到廣大研究者青睞。

        2004年,Csurka等學(xué)者[5]首次將詞包模型用于圖像場(chǎng)景分類,并提出了圖像場(chǎng)景分類的視覺詞包模型算法。Lazebnik等人[6]在視覺詞包模型中加入空間金字塔匹配核,提出空間金字塔核的詞包模型。Yang等[7]提出稀疏編碼方法,大大提高了識(shí)別精度。文獻(xiàn)[8]使用硬分配編碼取代稀疏編碼,使用監(jiān)督字典學(xué)習(xí)算法對(duì)Bof特征進(jìn)行壓縮以彌補(bǔ)編碼方法所帶來的不足。Bolovinou等人[9]提出了基于有序空間結(jié)構(gòu)關(guān)系的視覺單詞,在特征表達(dá)中加入了上下文信息。

        由于遙感圖像地物信息極其豐富,但各種地物空間分布較復(fù)雜,同類目標(biāo)呈現(xiàn)較大光譜異質(zhì)性,基于像元的分類技術(shù)容易造成較多的錯(cuò)分、漏分現(xiàn)象,從而導(dǎo)致分類精度較低。對(duì)于圖像中的不同目標(biāo)、各種特征有效性不盡相同,彼此存在互補(bǔ)的現(xiàn)象[10],多特征融合能改善這種情況。因此,合理、高效地利用遙感數(shù)據(jù),融合圖像低層特征,將人工智能及知識(shí)發(fā)現(xiàn)等技術(shù)運(yùn)用于遙感圖像分類中,已成為新的研究熱點(diǎn)。本文提出了一種分層多特征融合方法。該方法首先對(duì)圖像分類挑選重要特征,分別計(jì)算每類基于分塊特征點(diǎn)的密度對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)分類,粗分為特征點(diǎn)分布均勻與不均勻兩大類;然后,對(duì)分布均勻類別提取顏色直方圖特征和Gabor紋理特征,對(duì)分布不均勻類別提取ScSPM特征;最后采用支持向量機(jī)分類器對(duì)測(cè)試圖像進(jìn)行分類。在一個(gè)2100幅圖像構(gòu)成的大型公共測(cè)試數(shù)據(jù)集上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文方法比僅用單一特征分類方法的最高精度提高了10%;與其他融合方法相比,本文方法取得了最高分類精度,達(dá)到了90.1%;算法時(shí)間復(fù)雜度也大為降低。

        1 基于分塊特征點(diǎn)密度的圖像預(yù)分類

        關(guān)于遙感圖像場(chǎng)景分類技術(shù)的研究目前已經(jīng)出現(xiàn)了很多方法。在早期,遙感圖像場(chǎng)景分類主要采用基于低級(jí)特征的方法,由于低級(jí)特征的局限性導(dǎo)致分類準(zhǔn)確率較低,已不再是場(chǎng)景分類的研究熱點(diǎn);近年來主要采用基于視覺詞匯的方法,且該方法由于其有效地描述了場(chǎng)景圖像語(yǔ)義,并具有較高的分類正確率,正日益成為研究的熱點(diǎn)。Lazebnik等人[6]在視覺詞包模型中加入空間金字塔匹配核,提出空間金字塔核的詞包模型,為后來的研究提供了基礎(chǔ)。Bolovinou等人[9]提出了基于有序空間結(jié)構(gòu)關(guān)系的視覺單詞,在內(nèi)容表達(dá)中加入了上下文信息,但是這種方法計(jì)算量較大,不適用于大規(guī)模場(chǎng)景圖像分類。Zheng等人[13]基于顏色相關(guān)圖的思想,提出空間相關(guān)圖概念并將其應(yīng)用于視覺詞包特征表達(dá),該方法雖然提升了場(chǎng)景分類的性能,但相關(guān)圖的特征表達(dá)方式增加了存儲(chǔ)和計(jì)算的需求量。

        由于高分辨率遙感圖像覆蓋的場(chǎng)景范圍比較廣泛,包含的背景內(nèi)容較復(fù)雜,地物目標(biāo)分布變化多樣,使得對(duì)于圖像場(chǎng)景內(nèi)容的描述和分類變得較為困難。對(duì)于圖像中的不同目標(biāo)、各種特征有效性不盡相同,若僅用單一特征對(duì)所有類別圖像進(jìn)行分類則會(huì)導(dǎo)致分類精度較低,因此充分利用遙感圖像的特點(diǎn)對(duì)不同類別圖像提取合適的特征很重要。我們可以看到,對(duì)農(nóng)田和灌木叢類圖像提取SIFT[14]特征,這兩類圖像的特征點(diǎn)在整幅圖像上分布較均勻;并且從這兩類彩色圖像上可以看出顏色和紋理信息較明顯,如圖1所示:

        圖1 農(nóng)田、灌木叢、飛機(jī)和海濱類圖像特征點(diǎn)分布情況

        如果對(duì)這類圖像提取局部特征,則會(huì)丟失較多的圖像信息;對(duì)飛機(jī)和海濱類圖像提取SIFT特征,這兩類圖像特征點(diǎn)在整幅圖像上分布較稀疏,其中飛機(jī)類圖像特征點(diǎn)僅分布在飛機(jī)局部形狀上,海濱類圖像特征點(diǎn)僅分布在海水與沙灘的分界線上;與此同時(shí)從這兩類彩色圖像上我們看到飛機(jī)的局部模型較為明顯、海岸線與海水以及沙灘的分界線較明顯,因此對(duì)這類圖像提取局部特征較好,如果對(duì)這類圖像提取全局特征,則會(huì)增加一些不必要的干擾特征,降低分類精度。因此不同類別圖像的特征點(diǎn)分布情況不一致,有些類別圖像的顯著特征點(diǎn)較均勻的分布在整幅圖像上;還有一些則分布在局部、單個(gè)目標(biāo)上,特征點(diǎn)在整幅圖像上分布較稀疏。針對(duì)遙感圖像的這種特點(diǎn),我們可以先將圖像進(jìn)行預(yù)分類,分為特征點(diǎn)分布均勻與不均勻兩大類。該算法具體過程如下:

        (1)提取訓(xùn)練集中各圖像的局部不變SIFT特征描述子,利用矢量量化方法對(duì)局部特征點(diǎn)集進(jìn)行聚類[15],每個(gè)聚類中心表示一個(gè)視覺單詞,所有聚類中心形成視覺單詞碼本(codebook);

        (2)將各個(gè)圖像的局部特征分配給視覺單詞庫(kù)中與其距離最近的視覺單詞,然后統(tǒng)計(jì)各個(gè)視覺單詞對(duì)應(yīng)的詞頻,形成圖像的視覺詞袋特征表示;

        (3)統(tǒng)計(jì)每一類場(chǎng)景所有圖像的視覺詞袋特征中各個(gè)視覺單詞的詞頻的相加總和,并將各個(gè)視覺單詞的詞頻進(jìn)行排序,由于不同目標(biāo)所提取特征不一樣,這些特征有些對(duì)分類有用,有些對(duì)分類沒有效果,因此選擇每類圖像的重要特征對(duì)于圖像預(yù)分類具有很重要的意義。本文方法是從每類場(chǎng)景圖像的視覺詞袋特征表示中取出詞頻較大的前N個(gè)視覺單詞。將各類別中詞頻較大的前N個(gè)視覺單詞進(jìn)行合并,并統(tǒng)計(jì)各個(gè)視覺單詞的詞頻的相加總和,即得到類場(chǎng)景的總體視覺詞袋表示。然后統(tǒng)計(jì)各類別中每幅圖像含有與該總體詞袋表示中視覺單詞對(duì)應(yīng)的特征即為重要特征。

        (4)統(tǒng)計(jì)每類場(chǎng)景中每幅圖像重要特征的個(gè)數(shù),并計(jì)算每幅圖像在3*3的圖像塊上每個(gè)分塊中特征點(diǎn)密度分布情況,若每個(gè)分塊區(qū)域密度分布情況接近,則將該幅圖像判定為分布均勻,反之則為分布不均勻。

        經(jīng)過上述處理,將圖像庫(kù)中的圖像分為兩大類:特征點(diǎn)分布均勻與不均勻,然后分別提取不同特征進(jìn)行細(xì)分類。接下來先介紹特征提取。

        2 特征提取

        圖像特征提取作為圖像表示的第一步,對(duì)圖像的語(yǔ)義表示以及最終的圖像分類結(jié)果至關(guān)重要,基于上節(jié)中討論的分布均勻類別圖像特征點(diǎn)分布在整幅圖像上以及分布不均勻類別圖像特征點(diǎn)分布在局部圖像上的特點(diǎn),我們提出對(duì)分布均勻類別圖像提取全局特征,對(duì)分布不均勻類別圖像提取局部特征。

        2.1 顏色直方圖

        圖像的顏色特征是一種全局特征,對(duì)圖像本身的尺寸、方向、視角的依賴性較?。?6],并且在遙感圖像的分布均勻類別(例如農(nóng)田、森林、活動(dòng)房等)圖像中分布較明顯。顏色直方圖描述的是不同色彩在整幅圖像中所占的比例。本文基于HSL(Hue,Saturation,Lightness)色彩空間提取顏色直方圖特征,相比于RGB色彩空間,前者更符合人眼的視覺感知特性。具體提取方法如下:

        對(duì)于圖像的每一個(gè)像素,首先將其H、S、L分量分別量化為8等份,這樣HSL直方圖就有512個(gè)間隔(bin),然后統(tǒng)計(jì)所有像素的直方圖,最后采用L1范式對(duì)其進(jìn)行歸一化,以消除圖像不同幅面大小的影響。

        2.2 Gabor紋理特征

        紋理是遙感圖像的一種重要空間信息,隨著分辨率的提高,地物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)越來越清晰,這在遙感圖像中表現(xiàn)為地物的紋理結(jié)構(gòu)越來越明顯。相對(duì)于光譜信息,紋理特征能反映目標(biāo)地物內(nèi)像元有規(guī)則的空間變化。鑒于Gabor濾波器具有較強(qiáng)的紋理描述能力,本文利用Gabor濾波器提取紋理特征,提取方法如下:

        2.3 基于稀疏編碼的空間金字塔匹配模型

        BOF[17]模型是比較經(jīng)典的局部特征提取方法,它采用硬指派方法對(duì)局部描述子進(jìn)行編碼[18],缺點(diǎn)是忽略了局部特征的空間位置排列信息。由于遙感圖像地物信息極其豐富,視覺詞包模型在編碼過程中只能將特征描述子分配給最鄰近的一個(gè)視覺詞,這樣容易丟失遙感圖像的重要信息,因此本文采用基于稀疏編碼的空間金子塔匹配模型特征來保留遙感圖像更多的局部信息。

        稀疏編碼[19]是目前比較流行的基于表現(xiàn)屬性的圖像表示方法。該方法是基于過完備字典來選擇少量原子信號(hào)對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行重建,過完備字典作為所有信號(hào)的表示基礎(chǔ),能盡可能的包含更多、更全面的信息。本文提取方法如下:

        從密集的網(wǎng)格圖像(dense sampling)中提取SIFT描述符,利用稀疏編碼方法對(duì)SIFT特征進(jìn)行編碼。編碼后采用預(yù)先選好的匯集函數(shù)[20]計(jì)算圖像特征,與空間金字塔匹配模型相似,通過對(duì)圖像進(jìn)行多尺度劃分,最后進(jìn)行串接即可得到圖像的向量表示。

        3 融合多特征的圖像分類算法

        由于遙感圖像中同一類別圖像的顯著特征有些既表現(xiàn)在紋理上也表現(xiàn)在顏色直方圖特征上,如果僅用單一特征則無法很好地表達(dá)圖像語(yǔ)義內(nèi)容,因此進(jìn)行多特征融合是有效提高分類性能的關(guān)鍵。圖1中農(nóng)田類圖像的紋理特征較明顯,同時(shí)顏色直方圖特征也較均勻。如果僅采用單一特征對(duì)所有類別進(jìn)行分類很容易造成一類場(chǎng)景圖像的顯著特征丟失,從而降低分類精度。因此本文中對(duì)于分布均勻類別圖像采用顏色直方圖特征和紋理特征串接后的特征。

        本文針對(duì)遙感圖像中復(fù)雜目標(biāo)的特點(diǎn),首先對(duì)分布均勻的類別圖像提取顏色直方圖特征和紋理特征并采用(2)式串接,再進(jìn)行歸一化,以消除不同特征對(duì)圖像的影響;對(duì)分布不均勻的類別圖像提取局部特征即采用基于稀疏編碼的空間金字塔匹配模型表示圖像。具體多特征融合算法步驟如下:

        (1)訓(xùn)練過程:首先對(duì)訓(xùn)練樣本圖像提取SIFT特征,并且對(duì)該特征計(jì)算基于分塊特征點(diǎn)的密度對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)分類,粗分為特征點(diǎn)分布均勻與不均勻兩大類。對(duì)分布均勻類別圖像提取顏色直方圖特征和Gabor紋理特征,并將這兩種特征采用(2)式進(jìn)行串接,對(duì)分布不均勻的類別圖像提取局部特征ScSPM特征,然后分別采用支持向量機(jī)進(jìn)行訓(xùn)練,得到兩個(gè)分類器,分別記為分布均勻分類器和分布不均勻分類器。

        (2)測(cè)試過程:對(duì)測(cè)試樣本圖像提取SIFT特征并計(jì)算基于分塊特征點(diǎn)的密度判斷該圖像各分塊特征點(diǎn)是否分布均勻,如果分布均勻則對(duì)該待測(cè)圖像提取顏色直方圖特征和Gabor紋理特征,并將這兩種特征進(jìn)行串接,最后采用分布均勻分類器進(jìn)行分類;如果分布不均勻則對(duì)該待測(cè)圖像提取局部特征ScSPM特征并采用分布不均勻分類器進(jìn)行分類。

        本文訓(xùn)練、測(cè)試過程具體流程分別如圖2、圖3所示:

        圖2 訓(xùn)練過程流程圖

        圖3 測(cè)試過程流程圖

        4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

        本文算法實(shí)現(xiàn)的硬件配置為i5處理器、64位操作系統(tǒng);算法實(shí)現(xiàn)編程環(huán)境為Matlab2010b和Visual C++6.0。

        4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

        本文采用的數(shù)據(jù)集是國(guó)際上公共的大型遙感圖像分類測(cè)試數(shù)據(jù)集[21],它涵蓋自然與人工場(chǎng)景共21種類別,每種類別圖像數(shù)目為100,圖像的平均尺寸大小為256*256像素,這些圖像從United States Geological Survey(美國(guó)地質(zhì)勘探局)網(wǎng)站下載,其中包括的場(chǎng)景有:農(nóng)田、飛機(jī)、棒球場(chǎng)、海濱、建筑物、叢林、密集住宅區(qū)、森林、高速公路、高爾夫球場(chǎng)、港口、十字路口、中密度住宅區(qū)、活動(dòng)房、天橋、停車場(chǎng)、河流、跑道、稀疏住宅區(qū)、儲(chǔ)油罐、網(wǎng)球場(chǎng)。這些圖像反映了每類場(chǎng)景圖像的不同情景,并具有良好的代表性。在下面實(shí)驗(yàn)中,若無特別說明,從每類中隨機(jī)提取80幅圖像作為訓(xùn)練樣本,剩下的20幅圖像作為測(cè)試樣本。

        4.2 單一特征分類結(jié)果

        從每類中隨機(jī)提取80幅圖像作為訓(xùn)練樣本,利用支持向量機(jī)進(jìn)行訓(xùn)練,剩余20幅作為測(cè)試樣本。各個(gè)特征信息如下:Color顏色直方圖特征向量維數(shù)為512;Gabor紋理特征向量維數(shù)為60維;ScSPM特征向量維數(shù)為21504維。

        分類結(jié)果如圖4所示:

        圖4 本文方法與單一特征對(duì)于各類別的分類精度

        從圖4中我們可以看出,顏色直方圖特征在建筑物、高爾夫球場(chǎng)、河流分類問題中的分類正確率較其他類別高,這是由于這些類別圖像的顏色特征在整幅圖像中分布較明顯;在十字路口和立交橋分類問題上表現(xiàn)很差。Gabor特征在農(nóng)田、中密度住宅區(qū)分類問題中的分類精度較其他類別高,這是由于這些類別圖像中紋理較清晰;在建筑物、停車場(chǎng)、河流分類問題上表現(xiàn)很差。ScSPM特征在飛機(jī)、海濱、跑道等分類問題中表現(xiàn)最好,這是由于這類圖像具有絕對(duì)空間排列,其中對(duì)于海濱類圖像中,盡管有一些特殊方向上的海岸線不好辨別,但是可以通過同一圖像區(qū)域的沙灘或者浪花來分辨圖像類別,對(duì)于跑道類圖像也是如此;對(duì)于建筑物、高爾夫球場(chǎng)分類問題表現(xiàn)略差。

        雖然每一種特征都具有其表現(xiàn)較好的幾種類別,但是總體平均分類精度并不高,因此不能滿足實(shí)際中對(duì)分類精度的要求。

        4.3 本文多特征融合結(jié)果

        本文多特征融合算法的分類結(jié)果如圖5所示:

        圖5 本文方法與單一特征的總體平均分類精度性能對(duì)比

        從圖5中可以看出本文方法除了飛機(jī)、森林、高爾夫球場(chǎng)、十字路口、停車場(chǎng)和跑道類別圖像外,其他類別圖像的分類精度均高于使用單一特征進(jìn)行分類時(shí)的最大分類精度,這充分說明了對(duì)于圖像中的不同目標(biāo)、各種特征有效性不盡相同,彼此間存在互補(bǔ)性。本文方法對(duì)于海濱和港口類分類性能較單特征方法具有明顯的改善,達(dá)到了100%,而對(duì)于建筑物、高爾夫球場(chǎng)、儲(chǔ)油罐、網(wǎng)球場(chǎng)等類別的分類精度較低,是因?yàn)檫@些類別圖像的空間結(jié)構(gòu)分布較復(fù)雜、圖像類內(nèi)間分布差異較大。

        單一特征與本文方法的5次平均分類精度性能對(duì)比曲線圖,從圖中可以看出,本文方法的總體平均分類精度最高,達(dá)到90.1%。良好的分類精度證明了本文算法更具有魯棒性。

        本文方法與幾種常見融合方法的分類精度對(duì)比,如表1所示:

        表1 本文方法與各種多特征融合方法分類精度對(duì)比

        從表1中可以看出本文方法顯著優(yōu)于完全一致法和多數(shù)投票法,且比加權(quán)綜合法高2%,說明了本文方法是一種較有效的多特征融合方法。

        4.4 時(shí)間性能

        ScSPM稀疏特征提取和分類是目前各種特征表示中最好的方法之一,但時(shí)間復(fù)雜度較高,本文通過分層分類的策略不僅提高了分類精度,而且降低了整體分類的時(shí)間復(fù)雜度。單特征ScSPM與本文方法中對(duì)分布不均勻的類別提取ScSPM特征和預(yù)測(cè)分類的時(shí)間性能比較結(jié)果如表2所示:

        表2 單特征ScSPM與本文方法的時(shí)間對(duì)比

        從表2可以看出,本文方法的時(shí)間性能較原始ScSPM方法好,隨著圖像數(shù)據(jù)集的類別數(shù)降低,本文方法的時(shí)間復(fù)雜度也降低。

        5 總結(jié)

        本文采用基于支持向量機(jī)多特征融合對(duì)遙感圖像進(jìn)行分類,提出了一種分層多特征融合的方法,該方法利用圖像中分塊特征點(diǎn)密度是否均勻?qū)D像進(jìn)行預(yù)分類,充分發(fā)揮各種特征在不同類別樣本中的分類優(yōu)勢(shì),從總體上提高了分類精度,并提高了算法效率。與目前流行的幾種單一特征方法和幾種常見的融合方法進(jìn)行比較,在一個(gè)大型的遙感圖像公共測(cè)試集上進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn),證明了本文方法的優(yōu)越性。由于對(duì)分布不均勻的類別提取ScSPM特征的維數(shù)超過20000維,算法時(shí)間復(fù)雜度較高。如何進(jìn)一步降低稀疏編碼方法的計(jì)算復(fù)雜度是今后需要改進(jìn)的方向之一。

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        Remote Sensing Image Classification Based on Fusion of M ultip le Features w ith Block Feature Point Density Analysis

        Jiang Yaping, Li Huimin
        (College of Computer and Information, Hohai University, Nanjing 210098, China)

        Abstract:With the development of remote sensing and the related techniques, the resolution of these images is largely improved. Compared with moderate or low resolution images, high-resolution images can provide more detailed ground information. However,a variety of terrain has complex spatial distribution. The different objectives of high-resolution images have a variety of features. The effectiveness of these features is not the same, and some of them are complementary. Considering the above characteristics, a new method is proposed to classify remote sensing images based on the hierarchical fusion of multi-feature. Firstly, these images are pre-classified into two categories in terms of whether feature points are uniform or non-uniform distributed. Then, the color histogram and Gabor texture feature are extracted from the uniform distributed categories, and the ScSPM(linear spatial pyramid matching using sparse coding) feature is obtained from the non-uniform distributed categories. Finally, the classification is performed by the two different support vector machine classifiers. The experimental results on a large remote sensing image database with 2100 images show that the overall classification accuracy is boosted by 10% in comparison w ith the highest accuracy of single feature. Compared w ith other methods of multiple features fusion, the proposed method has achieved the highest classification accuracy which has reached 90.1%, and the time complexity of the algorithm is also greatly reduced.

        Key words:Remote Sensing Image; Color Histogram; Gabor Texture Feature; ScSPM; Multi-feature Fusion

        中圖分類號(hào):TP311

        文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

        文章編號(hào):1007-757X(2016)05-0001-05

        基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金(61170200)

        作者簡(jiǎn)介:蔣亞平(1990-),女,河海大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院,碩士研究生,研究方向:圖像處理,南京,211100李會(huì)敏(1990-),女,河海大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院,碩士研究生,研究方向:圖像處理,南京,211100

        收稿日期:(2016.04.12)

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