論文の概要: Classification of Polarimetric SAR Images Using Compact Convolutional
Neural Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.05243v1
- Date: Tue, 10 Nov 2020 17:09:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-09-27 06:55:17.221956
- Title: Classification of Polarimetric SAR Images Using Compact Convolutional
Neural Networks
- Title(参考訳): コンパクト畳み込みニューラルネットワークを用いた偏光SAR画像の分類
- Authors: Mete Ahishali, Serkan Kiranyaz, Turker Ince, Moncef Gabbouj
- Abstract要約: PolSAR画像の分類には,新しい,体系的な分類フレームワークが提案されている。
スライドウインドウ分類手法を用いたCNNのコンパクトで適応的な実装に基づいている。
提案手法は深層CNNよりも小さいウィンドウサイズで分類できる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 24.553598498985796
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Classification of polarimetric synthetic aperture radar (PolSAR) images is an
active research area with a major role in environmental applications. The
traditional Machine Learning (ML) methods proposed in this domain generally
focus on utilizing highly discriminative features to improve the classification
performance, but this task is complicated by the well-known "curse of
dimensionality" phenomena. Other approaches based on deep Convolutional Neural
Networks (CNNs) have certain limitations and drawbacks, such as high
computational complexity, an unfeasibly large training set with ground-truth
labels, and special hardware requirements. In this work, to address the
limitations of traditional ML and deep CNN based methods, a novel and
systematic classification framework is proposed for the classification of
PolSAR images, based on a compact and adaptive implementation of CNNs using a
sliding-window classification approach. The proposed approach has three
advantages. First, there is no requirement for an extensive feature extraction
process. Second, it is computationally efficient due to utilized compact
configurations. In particular, the proposed compact and adaptive CNN model is
designed to achieve the maximum classification accuracy with minimum training
and computational complexity. This is of considerable importance considering
the high costs involved in labelling in PolSAR classification. Finally, the
proposed approach can perform classification using smaller window sizes than
deep CNNs. Experimental evaluations have been performed over the most
commonly-used four benchmark PolSAR images: AIRSAR L-Band and RADARSAT-2 C-Band
data of San Francisco Bay and Flevoland areas. Accordingly, the best obtained
overall accuracies range between 92.33 - 99.39% for these benchmark study
sites.
- Abstract(参考訳): ポーラリメトリック合成開口レーダ(PolSAR)画像の分類は、環境応用において大きな役割を果たす活発な研究領域である。
この領域で提案される従来の機械学習(ML)手法は一般的に、分類性能を改善するために高い差別的特徴を活用することに重点を置いている。
深層畳み込みニューラルネットワーク(CNN)に基づく他のアプローチには、高い計算複雑性、地味なラベルを持つ不可能な大規模なトレーニングセット、特別なハードウェア要件など、一定の制限と欠点がある。
本研究では,従来のMLと深部CNNに基づく手法の限界に対処するため,スライディングウインドウの分類手法を用いたCNNのコンパクトかつ適応的な実装に基づいて,PolSAR画像の分類のための新しい系統分類フレームワークを提案する。
提案手法には3つの利点がある。
まず、広範な特徴抽出のプロセスは不要である。
第二に、コンパクトな構成を利用するため、計算効率が良い。
特に,提案するコンパクトで適応的なcnnモデルは,最大分類精度を最小のトレーニングと計算複雑性で達成するために設計されている。
これはpolsar分類のラベル付けに関わる高いコストを考慮すると非常に重要である。
最後に,提案手法は深部CNNよりも小さいウィンドウサイズで分類できる。
最も一般的に使用されている4つのpolsar画像(airsar l-bandとradarsat-2 c-band data)に対して、サンフランシスコ湾とフレボランド地域の実験的評価がなされている。
したがって、得られた総合的精度は92.33から99.39%の範囲である。
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