[發(fā)明專利]基于空譜聯(lián)合三方向卷積網(wǎng)絡(luò)的高光譜變化檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010679908.5
• 申請日: 2020-07-15
• 公開（公告）號: CN111914909B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 詹天明;宋博;張道潘;萬鳴華
• 申請（專利權(quán)）人: 南京審計(jì)大學(xué)
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08;G06T5/00;G06T7/00
• 代理公司: 北京君泊知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11496
• 代理人: 李丹

1.基于空譜聯(lián)合三方向卷積網(wǎng)絡(luò)的高光譜變化檢測方法，其特征在于：包括以下步驟，

步驟(A)，獲取兩個(gè)同一區(qū)域不同時(shí)相的高光譜圖像，并將兩個(gè)高光譜圖像進(jìn)行差分操作獲取高光譜差異圖像；

步驟(B)，選取訓(xùn)練樣本，生成每個(gè)訓(xùn)練樣本對應(yīng)的變化張量；并對每個(gè)變化張量從三個(gè)不同方向提取該變化張量的光譜特征、不同角度的空間特征進(jìn)行融合，訓(xùn)練三方向卷積網(wǎng)絡(luò)模型，并得到適用于該高光譜數(shù)據(jù)集的模型參數(shù)；

步驟(C)，用訓(xùn)練好的三方向卷積網(wǎng)絡(luò)模型對步驟(A)獲取的高光譜差異圖像的各個(gè)像素進(jìn)行變化檢測，劃分為變化類或非變化類；

步驟(D)，將高光譜差異圖像的所有像素均完成判別后，獲得變化檢測結(jié)果圖。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于空譜聯(lián)合三方向卷積網(wǎng)絡(luò)的高光譜變化檢測方法，其特征在于：步驟(A)，獲取兩個(gè)同一區(qū)域不同時(shí)相的高光譜圖像，并將兩個(gè)高光譜圖像進(jìn)行差分操作獲取高光譜差異圖像，包括以下步驟，

(A1)，在兩個(gè)不同時(shí)間點(diǎn)從同一個(gè)高光譜數(shù)據(jù)源中獲取同一區(qū)域的高光譜圖像I₁、I₂；

(A2)，對高光譜圖像I₁、I₂進(jìn)行噪聲消除處理；

(A3)，將預(yù)處理后的兩個(gè)時(shí)相的高光譜圖像進(jìn)行差分操作f(I₁,I₂)獲得高光譜差異圖像ΔI，該差分操作f(I₁,I₂)函數(shù)表達(dá)式為公式(1)所示，

f(I₁,I₂)＝|I₂-I₁| (1)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于空譜聯(lián)合三方向卷積網(wǎng)絡(luò)的高光譜變化檢測方法，其特征在于：(A2)，對高光譜圖像I₁、I₂進(jìn)行噪聲消除處理，是遍歷兩個(gè)時(shí)相的高光譜的每個(gè)波段，移除被噪聲嚴(yán)重影響導(dǎo)致信噪比較低的波段，且兩個(gè)高光譜數(shù)據(jù)移除的波段相同。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于空譜聯(lián)合三方向卷積網(wǎng)絡(luò)的高光譜變化檢測方法，其特征在于：步驟(B)，選取訓(xùn)練樣本，生成每個(gè)訓(xùn)練樣本對應(yīng)的變化張量；并對每個(gè)變化張量從三個(gè)不同方向提取該變化張量的光譜特征、不同角度的空間特征進(jìn)行融合，訓(xùn)練三方向卷積網(wǎng)絡(luò)模型，并得到適用于該高光譜數(shù)據(jù)集的模型參數(shù)，包括以下步驟，

(B1)，選擇像素總數(shù)的10％的像素，且通過人工標(biāo)記其是否屬于變化像素，并記錄該像素的位置信息及其標(biāo)記的類別信息作為訓(xùn)練樣本；

(B2)，將每個(gè)訓(xùn)練樣本像素及其鄰域的像素所對應(yīng)的光譜變化向量從高光譜差異圖ΔI中提取出來形成對應(yīng)的變化張量；

(B3)，將訓(xùn)練樣本像素對應(yīng)的變化張量及其對應(yīng)的標(biāo)記類別作為輸入，對每個(gè)變化張量從三個(gè)不同方向提取張量的光譜特征和空間特征進(jìn)行融合，訓(xùn)練三方向卷積網(wǎng)絡(luò)模型，并得到適用于該高光譜數(shù)據(jù)集的模型參數(shù)，該三個(gè)不同方向提取張量的光譜特征包括兩個(gè)空間維度的方向和一個(gè)光譜維度的方向。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于空譜聯(lián)合三方向卷積網(wǎng)絡(luò)的高光譜變化檢測方法，其特征在于：(B2)，將每個(gè)訓(xùn)練樣本像素及其鄰域的像素所對應(yīng)的光譜變化向量從高光譜差異圖ΔI中提取出來形成對應(yīng)的變化張量，是(B1)將每個(gè)訓(xùn)練樣本像素及以它為中心的5*5正方形鄰域像素在高光譜差異圖ΔI中的變化光譜向量提取出來形成5*5*L的變化張量，其中，L是高光譜圖像的光譜維數(shù)。