論文の概要: Heterogeneous Network Based Contrastive Learning Method for PolSAR Land Cover Classification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.19902v2
- Date: Sat, 4 May 2024 03:47:06 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-07 23:06:30.725328
- Title: Heterogeneous Network Based Contrastive Learning Method for PolSAR Land Cover Classification
- Title(参考訳): PolSAR土地被覆分類のための不均一ネットワークを用いたコントラスト学習法
- Authors: Jianfeng Cai, Yue Ma, Zhixi Feng, Shuyuan Yang,
- Abstract要約: SL(Supervised Learning)は、高性能を実現するために大量のラベル付きPolSARデータを必要とする。
本稿では,異種ネットワークに基づくコントラスト学習法(HCLNet)を提案する。
ラベルなしのPolSARデータから高レベルな表現を学習し、マルチ機能やスーパーピクセルに応じて数ショットの分類を行う。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 18.37842655634498
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Polarimetric synthetic aperture radar (PolSAR) image interpretation is widely used in various fields. Recently, deep learning has made significant progress in PolSAR image classification. Supervised learning (SL) requires a large amount of labeled PolSAR data with high quality to achieve better performance, however, manually labeled data is insufficient. This causes the SL to fail into overfitting and degrades its generalization performance. Furthermore, the scattering confusion problem is also a significant challenge that attracts more attention. To solve these problems, this article proposes a Heterogeneous Network based Contrastive Learning method(HCLNet). It aims to learn high-level representation from unlabeled PolSAR data for few-shot classification according to multi-features and superpixels. Beyond the conventional CL, HCLNet introduces the heterogeneous architecture for the first time to utilize heterogeneous PolSAR features better. And it develops two easy-to-use plugins to narrow the domain gap between optics and PolSAR, including feature filter and superpixel-based instance discrimination, which the former is used to enhance the complementarity of multi-features, and the latter is used to increase the diversity of negative samples. Experiments demonstrate the superiority of HCLNet on three widely used PolSAR benchmark datasets compared with state-of-the-art methods. Ablation studies also verify the importance of each component. Besides, this work has implications for how to efficiently utilize the multi-features of PolSAR data to learn better high-level representation in CL and how to construct networks suitable for PolSAR data better.
- Abstract(参考訳): ポラリメトリック合成開口レーダ(PolSAR)の画像解釈は様々な分野で広く使われている。
近年,深層学習はPolSAR画像分類において大きな進歩を遂げている。
教師付き学習(SL)では、高い品質のラベル付きPolSARデータを必要とするが、手動でラベル付けしたデータは不十分である。
これにより、SLはオーバーフィッティングに失敗し、一般化性能を低下させる。
さらに、散乱混乱問題もまた、より多くの注目を集める重要な課題である。
これらの問題を解決するために,異種ネットワークを用いたコントラスト学習法(HCLNet)を提案する。
ラベルなしのPolSARデータから高レベルな表現を学習し、マルチ機能やスーパーピクセルに応じて数ショットの分類を行う。
従来のCL以外にも、HCLNetは異種PolSAR機能をよりよく活用するために、初めて異種アーキテクチャを導入した。
また、機能フィルタやスーパーピクセルベースのインスタンス識別など、光学とPolSARのドメインギャップを狭めるための2つの使いやすさプラグインを開発しており、後者は複数の特徴の相補性を高めるために、後者は負のサンプルの多様性を高めるために使用される。
実験では、最先端の手法と比較して、広く使われている3つのPolSARベンチマークデータセット上でのHCLNetの優位性を実証した。
アブレーション研究は各成分の重要性も検証している。
さらに, この研究は, PolSARデータの多機能化を効果的に活用し, CLの高レベル表現をより良く学習する方法や, PolSARデータに適したネットワークを構築する方法についても示唆している。
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