基于反卷积高层特征的遥感地物图像分类

来源：计算机工程与应用杂志2020年第11期北京时间：

作者：王云艳，罗冷坤，周志刚

单位：1.湖北工业大学 电气与电子工程学院，武汉 430068；2.太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室，武汉 430068

摘要：目前利用深度卷积神经网络提取图像底层特征后分类效果已比较优秀，但是对于数据量大、波段多、波段间相关性高的多光谱遥感图像并非完全适用。针对多光谱遥感地物分类中常常出现的Hughes现象，即当训练样本一定时，模型的预测能力随着维度的增加而减小，提出了一种结合高层特征空间和迁移学习网络的遥感地物图像分类算法，利用两层堆叠的反卷积网络来提取目标数据集的高层特征，利用VGG16模型的卷积层权重来构建迁移网络模型，将高层特征导入迁移网络中加强训练得到更加优越的训练模型，利用训练模型可对多光谱遥感数据集更加准确分类。实验结果表明，在Satellite、NWPU和UC Merced实验数据中，冰川、建筑群和海滩分类精度得到有效提高，达到92%左右，针对沙漠、岩石、水域等特殊环境遥感图像，总体分类精度提高5%左右。部分多光谱遥感数据的底层特征和中层特征在训练器中表现并不理想，波段的增多也会导致信息的冗余和数据处理复杂性的提高，反而高层特征在这部分数据中保留了地物信息的轮廓，能更好地适应分类器，得到更加优越的分类结果。

关键词：遥感图像,反卷积,高层特征,迁移学习