論文の概要: Riemannian Complex Hermit Positive Definite Convolution Network for Polarimetric SAR Image Classification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.08137v1
- Date: Wed, 12 Feb 2025 05:41:25 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-13 13:48:15.997190
- Title: Riemannian Complex Hermit Positive Definite Convolution Network for Polarimetric SAR Image Classification
- Title(参考訳): 偏光SAR画像分類のためのリーマン複素ヘルミット正定値畳み込みネットワーク
- Authors: Junfei Shi, Mengmeng Nie, Yuke Li, Haiyan Jin, Weisi Lin,
- Abstract要約: ディープラーニングは、PolSAR画像のユークリッド空間における意味的特徴を効果的に学習することができる。
彼らは複雑な共分散行列を、ネットワーク入力として特徴ベクトルまたは複素値ベクトルに包含する必要がある。
我々は複雑なHPD展開ネットワークとCV-3DCNN拡張ネットワークを提案し、複雑なHPD行列を直接学習する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 42.353289630062555
- License:
- Abstract: Deep learning can learn high-level semantic features in Euclidean space effectively for PolSAR images, while they need to covert the complex covariance matrix into a feature vector or complex-valued vector as the network input. However, the complex covariance matrices are essentially a complex Hermit positive definite (HPD) matrix endowed in Riemannian manifold rather than Euclidean space. The matrix's real and imagery parts are with the same significance, as the imagery part represents the phase information. The matrix vectorization will destroy the geometric structure and manifold characteristics of complex covariance matrices. To learn complex HPD matrices directly, we propose a Riemannian complex HPD convolution network(HPD\_CNN) for PolSAR images. This method consists of a complex HPD unfolding network(HPDnet) and a CV-3DCNN enhanced network. The proposed complex HPDnet defines the HPD mapping, rectifying and the logEig layers to learn geometric features of complex matrices. In addition, a fast eigenvalue decomposition method is designed to reduce computation burden. Finally, a Riemannian-to-Euclidean enhanced network is defined to enhance contextual information for classification. Experimental results on two real PolSSAR datasets demonstrate the proposed method can achieve superior performance than the state-of-the-art methods especially in heterogeneous regions.
- Abstract(参考訳): 深層学習は、ネットワーク入力として、複雑な共分散行列を特徴ベクトルまたは複素数値ベクトルにカバーする必要がある一方で、PolSAR画像に対して、ユークリッド空間の高レベルな意味的特徴を効果的に学習することができる。
しかし、複素共分散行列は本質的にはユークリッド空間ではなくリーマン多様体で与えられる複素エルミット正定値行列(HPD)である。
マトリックスのリアル部とイメージ部は、画像部が位相情報を表すため、同じ意味を持つ。
行列ベクトル化は複素共分散行列の幾何学構造と多様体特性を破壊する。
複素HPD行列を直接学習するために,PolSAR画像に対するリーマン複素HPD畳み込みネットワーク(HPD\_CNN)を提案する。
複雑なHPD展開ネットワーク(HPDnet)とCV-3DCNN拡張ネットワークから構成される。
提案した複素HPDnetは、複素行列の幾何学的特徴を学ぶためにHPDマッピング、修正およびlogEig層を定義する。
また,計算負荷を低減するために高速固有値分解法を設計した。
最後に、分類のための文脈情報を強化するために、リーマン・ユークリッド拡張ネットワークを定義する。
2つの実PosSARデータセットによる実験結果から,提案手法は異種領域における最先端手法よりも優れた性能が得られることが示された。
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