論文の概要: Hyperspectral Anomaly Detection Fused Unified Nonconvex Tensor Ring Factors Regularization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.17881v1
- Date: Fri, 23 May 2025 13:31:13 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-26 18:08:34.107921
- Title: Hyperspectral Anomaly Detection Fused Unified Nonconvex Tensor Ring Factors Regularization
- Title(参考訳): ハイパースペクトル異常検出融合非凸テンソルリング因子の規則化
- Authors: Wenjin Qin, Hailin Wang, Hao Shu, Feng Zhang, Jianjun Wang, Xiangyong Cao, Xi-Le Zhao, Gemine Vivone,
- Abstract要約: 本稿では、統合された非スペクトルフレームワーク(TR)正規化因子を組み込んだHAD-EUNTRFRを提案する。
提案手法は,既存のSOTA(State-of-the-art)アプローチを項項の精度で上回る。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 29.080180491898805
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In recent years, tensor decomposition-based approaches for hyperspectral anomaly detection (HAD) have gained significant attention in the field of remote sensing. However, existing methods often fail to fully leverage both the global correlations and local smoothness of the background components in hyperspectral images (HSIs), which exist in both the spectral and spatial domains. This limitation results in suboptimal detection performance. To mitigate this critical issue, we put forward a novel HAD method named HAD-EUNTRFR, which incorporates an enhanced unified nonconvex tensor ring (TR) factors regularization. In the HAD-EUNTRFR framework, the raw HSIs are first decomposed into background and anomaly components. The TR decomposition is then employed to capture the spatial-spectral correlations within the background component. Additionally, we introduce a unified and efficient nonconvex regularizer, induced by tensor singular value decomposition (TSVD), to simultaneously encode the low-rankness and sparsity of the 3-D gradient TR factors into a unique concise form. The above characterization scheme enables the interpretable gradient TR factors to inherit the low-rankness and smoothness of the original background. To further enhance anomaly detection, we design a generalized nonconvex regularization term to exploit the group sparsity of the anomaly component. To solve the resulting doubly nonconvex model, we develop a highly efficient optimization algorithm based on the alternating direction method of multipliers (ADMM) framework. Experimental results on several benchmark datasets demonstrate that our proposed method outperforms existing state-of-the-art (SOTA) approaches in terms of detection accuracy.
- Abstract(参考訳): 近年,高スペクトル異常検出(HAD)のためのテンソル分解に基づくアプローチが,リモートセンシングの分野で注目されている。
しかし、既存の手法では、スペクトル領域と空間領域の両方に存在するハイパースペクトル画像(HSI)の背景成分の局所的滑らかさと大域的相関を十分に活用できないことが多い。
この制限により、最適下検出性能が向上する。
この問題を緩和するため、我々はHAD-EUNTRFRと呼ばれる新しいHAD法を提案し、拡張された非凸テンソルリング(TR)因子を正則化する。
HAD-EUNTRFRフレームワークでは、生のHSIは、まず背景および異常成分に分解される。
次に、TR分解を用いて背景成分内の空間-スペクトル相関をキャプチャする。
さらに、テンソル特異値分解(TSVD)によって誘導される統一的で効率的な非凸正則化器を導入し、3次元勾配TR因子の低ランク性と疎度を一意の簡潔な形式に同時に符号化する。
上記のキャラクタリゼーション方式により、解釈可能な勾配TR因子は、元の背景の低ランク性と滑らかさを継承することができる。
異常検出をさらに高めるために,異常成分の群間隔を利用した一般化された非凸正規化項を設計する。
得られた二重非凸モデルを解決するために,乗算器の交互方向法(ADMM)に基づく高効率最適化アルゴリズムを開発した。
いくつかのベンチマークデータセットによる実験結果から,提案手法は検出精度において既存のSOTA(State-of-the-art)手法よりも優れていることが示された。
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