論文の概要: Datacube segmentation via Deep Spectral Clustering
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.17695v1
- Date: Wed, 31 Jan 2024 09:31:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-01 15:18:44.132078
- Title: Datacube segmentation via Deep Spectral Clustering
- Title(参考訳): 深部スペクトルクラスタリングによるデータキューブ分割
- Authors: Alessandro Bombini and Fernando Garc\'ia-Avello Bof\'ias and Caterina
Bracci and Michele Ginolfi and Chiara Ruberto
- Abstract要約: 拡張ビジョン技術は、しばしばその解釈に挑戦する。
データ立方体スペクトルの巨大な次元性は、その統計的解釈において複雑なタスクを生じさせる。
本稿では,符号化空間における教師なしクラスタリング手法の適用の可能性について検討する。
統計的次元削減はアドホック訓練(可変)オートエンコーダで行い、クラスタリング処理は(学習可能な)反復K-Meansクラスタリングアルゴリズムで行う。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 80.32085982862151
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Extended Vision techniques are ubiquitous in physics. However, the data cubes
steaming from such analysis often pose a challenge in their interpretation, due
to the intrinsic difficulty in discerning the relevant information from the
spectra composing the data cube.
Furthermore, the huge dimensionality of data cube spectra poses a complex
task in its statistical interpretation; nevertheless, this complexity contains
a massive amount of statistical information that can be exploited in an
unsupervised manner to outline some essential properties of the case study at
hand, e.g.~it is possible to obtain an image segmentation via (deep) clustering
of data-cube's spectra, performed in a suitably defined low-dimensional
embedding space.
To tackle this topic, we explore the possibility of applying unsupervised
clustering methods in encoded space, i.e. perform deep clustering on the
spectral properties of datacube pixels. A statistical dimensional reduction is
performed by an ad hoc trained (Variational) AutoEncoder, in charge of mapping
spectra into lower dimensional metric spaces, while the clustering process is
performed by a (learnable) iterative K-Means clustering algorithm.
We apply this technique to two different use cases, of different physical
origins: a set of Macro mapping X-Ray Fluorescence (MA-XRF) synthetic data on
pictorial artworks, and a dataset of simulated astrophysical observations.
- Abstract(参考訳): 拡張ビジョン技術は物理学においてユビキタスである。
しかし、そのような分析から蒸散するデータキューブは、データキューブを構成するスペクトルから関連する情報を識別することが本質的に困難であるため、解釈においてしばしば困難となる。
さらに、データキューブのスペクトルの巨大な次元性は、その統計的解釈において複雑なタスクを呈するが、しかしながら、この複雑さは、十分に定義された低次元埋め込み空間で実行されるデータキューブのスペクトルの(ディープ)クラスタリングを通して画像セグメンテーションを得ることが可能である。
本研究では,教師なしクラスタリング手法を符号化空間に適用する可能性,すなわち,datacubeピクセルのスペクトル特性に対して深いクラスタリングを行う可能性について検討する。
統計的次元の縮小は、訓練された(可変)オートエンコーダによって行われ、スペクトルを低次元の計量空間にマッピングし、クラスタリング処理は(理解可能な)反復的k平均クラスタリングアルゴリズムによって行われる。
本手法は, 画像芸術におけるX線蛍光(MA-XRF)合成データの集合と, シミュレーションされた天体物理観測のデータセットの2つの異なる物理的起源のユースケースに適用する。
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