基于词向量融合的遥感场景零样本分类算法

基于词向量融合的遥感场景零样本分类算法

论文摘要

零样本分类算法无须标注要识别的类别样本,因而能大幅度降低实际应用成本,近年来受到广泛关注。遥感场景类别的语义词向量与图像特征空间原型的结构不一致问题,严重影响了遥感场景零样本的分类效果。利用不同词向量间的互补性,文中提出一种基于语义词向量融合的遥感场景零样本分类算法,即耦合式解析字典学习(Coupled Analysis Dictionary Learning,CADL)方法。首先,采用稀疏编码效率较高的解析字典学习方法获取各语义词向量的稀疏系数,以减少冗余信息;然后,将对应的稀疏编码系数串接后作为融合语义词向量表示,并将融合语义词向量线性映射到图像特征空间,与图像特征空间场景类别原型表示进行结构对齐,以降低结构差异性;最后,计算得到要识别的场景类别的图像特征原型,并采用最近邻分类器在图像特征空间完成分类。在UCM和AID数据集上对多种语义词向量的融合进行定量实验,同时将RSSCN7数据集作为已知场景类别的数据集来对两幅实际遥感图像进行定性实验。在UCM和AID上的定量实验分别获得了最高总体分类准确度48.40%和60.23%,相比于典型零样本分类方法的总体分类准确度分别提升了4.80%和6.98%。对两幅实际遥感图像的定性实验,同样获得了最佳零样本的分类效果。实验结果表明,多种语义词向量融合,可以获得与图像特征空间原型结构更一致的语义词向量,且显著提升了遥感场景零样本分类的准确度。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 解析字典学习
  • 3 耦合式解析字典学习
  •   3.1 seen类词向量融合
  •   3.2 unseen类词向量融合
  •   3.3 词向量融合的目标函数
  •   3.4 CADL算法的步骤
  • 4 实验及结果分析
  •   4.1 数据集及实验设置
  •   4.2 定量实验结果及分析
  •     4.2.1 结构对齐的效果分析
  •     4.2.2 算法收敛分析
  •     4.2.3 词向量融合效果分析
  •     4.2.4 与典型ZSC方法的比较
  •   4.3 定性实验结果及分析
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 吴晨,袁昱纬,王宏伟,刘宇,刘思彤,全吉成

    关键词: 遥感场景分类,零样本分类,结构对齐,词向量融合,解析字典学习

    来源: 计算机科学 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑

    专业: 工业通用技术及设备,自动化技术

    单位: 中国人民解放军海军航空大学,中国人民解放军空军航空大学,91977部队,西安飞行学院

    基金: 国家青年自然科学基金(61301233)资助

    分类号: TP751

    页码: 286-291

    总页数: 6

    文件大小: 2868K

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