应用于遥感图像分割的原型提取谱聚类集成算法

赵凤; 刘汉强; 范九伦; 潘晓英

美国《工程索引》（EI）核心期刊
美国《剑桥科学文摘》（CSA）收录期刊
荷兰斯高帕斯数据库（Scopus）收录期刊
英国INSPEC数据库（SA）收录期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

应用于遥感图像分割的原型提取谱聚类集成算法

赵凤, 刘汉强, 范九伦, 潘晓英

文章导航 > 武汉大学学报 ● 信息科学版 > 2012 > 37(12): 1472-1476

赵凤, 刘汉强, 范九伦, 潘晓英. 应用于遥感图像分割的原型提取谱聚类集成算法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(12): 1472-1476.

引用本文:

赵凤, 刘汉强, 范九伦, 潘晓英. 应用于遥感图像分割的原型提取谱聚类集成算法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(12): 1472-1476.

ZHAO Feng, LIU Hanqiang, FAN Jiulun, PAN Xiaoying. Prototypes-Extraction Spectral Clustering Ensemble Algorithm Applied to Remote Sensing Image Segmentation[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2012, 37(12): 1472-1476.

Citation:

ZHAO Feng, LIU Hanqiang, FAN Jiulun, PAN Xiaoying. Prototypes-Extraction Spectral Clustering Ensemble Algorithm Applied to Remote Sensing Image Segmentation[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2012, 37(12): 1472-1476.

应用于遥感图像分割的原型提取谱聚类集成算法

¹西安邮电学院通信与信息工程学院,西安市长安南路563号710061;²陕西师范大学计算机科学学院,西安市长安南路199号710062;³西安邮电学院计算机学院,西安市长安南路563号710061

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(61102095,61105064);;陕西省教育厅科研计划资助项目(11JK1008,2010JK835,2010JK837);;智能感知与图像理解教育部重点实验室开放基金资助项目(IPIU012011008)

详细信息

作者简介:
赵凤，博士，讲师。主要研究领域为模式识别、图像处理与模糊信息处理。

中图分类号: P237.4

Prototypes-Extraction Spectral Clustering Ensemble Algorithm Applied to Remote Sensing Image Segmentation

¹ School of Telecommunications and Information Engineering,Xi'an University of Posts and Telecommunications, 563 South Chang'an Road,Xi'an 710061,China;² School of Computer Sciences,Shanxi Normal University,199 South Chang'an Road,Xi'an 710062,China;³ School of Computer Sciences & Technology,Xi'an University of Posts and Telecommunications, 563 South Chang'an Road,Xi'an 710061,China

Funds: 国家自然科学基金资助项目(61102095,61105064);;陕西省教育厅科研计划资助项目(11JK1008,2010JK835,2010JK837);;智能感知与图像理解教育部重点实验室开放基金资助项目(IPIU012011008)

摘要: 针对遥感图像数据量大、类别归属复杂的特点,提出了一种用于遥感图像分割的原型提取谱聚类算法。该算法首先采用广义模糊c-均值聚类算法对遥感图像进行过分割,将得到的聚类中心作为每个分割区域的代表点;然后,通过构造代表点之间的相似性矩阵,利用谱图划分方法对代表点进行聚类;最后,根据代表点的聚类结果对图像像素点进行重新归类来获得遥感图像的最终分割结果。此算法涉及到3个参数,为了克服算法对于参数的敏感性和内在的随机性,进一步引入集成策略,给出了原型提取谱聚类的集成算法。
- 遥感图像分割 /
- 聚类算法 /
- 集成策略
Abstract: Aiming at the huge data amount and pixel complex ownership of remote sensing images,a prototypes-extraction spectral clustering algorithm for remote sensing image segmentation was proposed.Firstly,the generalized fuzzy c-means algorithm was adopted to perform an over-segmentation of the image,and the obtained clustering prototypes were regarded as the representative points of segmentation regions to reduce the data amount of original image.Secondly,the similarity matrix between the representative points was constructed,and then the spectral graph partitioning method was utilized to cluster the representative points.Eventually,based on the clustering result of representative points,the image pixels were reclassified to obtain the final image segmentation results.There are three parameters in the prototypes-extraction spectral clustering algorithm.In order to overcome the parameter sensitivity and inherent randomness of this method,an ensemble strategy was further introduced into the method and its ensemble algorithm is presented.The segmentation experiments on artificial texture and remote sensing images show that this proposed ensemble method behaves well in segmentation performance.
- remote sensing image segmentation /
- clustering algorithm /
- ensemble strategy

[1]	李延, 王大魁, 耿晶, 王树良. 数据质量聚类算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2019, 44(1): 153-158. doi: 10.13203/j.whugis20150760
[2]	李玉, 胡海峰, 赵雪梅, 赵泉华. 基于可变形状参数Gamma分布的模糊聚类多视SAR图像分割 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2018, 43(7): 984-992. doi: 10.13203/j.whugis20160149
[3]	张建廷, 张立民. 结合光谱和纹理的高分辨率遥感图像分水岭分割 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2017, 42(4): 449-455,467. doi: 10.13203/j.whugis20150097
[4]	廖力, 周雪芹, 李清清, 陈璐, 周建中. 基于双重迭代聚类的模糊投影寻踪聚类算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(7): 932-938. doi: 10.13203/j.whugis20140152
[5]	袁汉宁, 周彤, 韩言妮, 陈媛媛. 基于MI聚类的协同推荐算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(2): 253-257.
[6]	丁玉琦, 邵振峰, 胡石元. 一种云模型和期望最大聚类的遥感影像分割算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(6): 721-726. doi: 10.13203/j.whugis20130483
[7]	田力, 张晓盼, 袁艳斌. 交互式遥感影像分割算法研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(4): 406-410. doi: 10.13203/j.whugis20120362
[8]	李磊, 董卓莉. 利用改进图割的彩色图像分割算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(12): 1504-1508.
[9]	应申, 毛政元, 李霖, 许光. 利用3D Voronoi图的兔子点云聚类分割 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(3): 358-361.
[10]	. 利用3DVoronoi图的兔子点云聚类分割 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(3): 358-.
[11]	付辉敬, 田铮, 冉茂华, 贺飞跃. 遥感图像分割中的小波域改进信息割算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(4): 460-464.
[12]	马彩虹, 戴芹, 刘士彬. 一种融合PSO和Isodata的遥感图像分割新方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(1): 35-38.
[13]	刘启亮, 李光强, 邓敏. 一种基于局部分布的空间聚类算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(3): 373-377.
[14]	邓敏, 刘启亮, 李光强, 肖奇. 一种基于似最小生成树的空间聚类算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(11): 1360-1364.
[15]	刘小利, 朱国宾, 李清泉, 贾治革. 基于并行Tabu搜索和空间信息约束的遥感影像模糊聚类 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(5): 527-530.
[16]	钟燕飞, 张良培, 李平湘. 遥感影像分类中的模糊聚类有效性研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(4): 391-394.
[17]	刘朔, 武红敢, 温庆可. 基于遗传和蚁群组合算法优化的遥感图像分割 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(6): 679-683.
[18]	李德仁, 宁晓刚. 一种新的基于内容遥感图像检索的图像分块策略 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2006, 31(8): 659-662.
[19]	潘励, 郑宏, 张祖勋, 张剑清. 集成高度和彩色纹理特征的影像目标模糊聚类识别方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2004, 29(4): 311-314.
[20]	唐亮, 黄培之, 谢维信. 顾及数据空间分布特性的模糊C-均值聚类算法研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2003, 28(4): 476-479.

点击查看大图

计量

文章访问数: 686
HTML全文浏览量: 45
PDF下载量: 587
被引次数: 0

应用于遥感图像分割的原型提取谱聚类集成算法

¹西安邮电学院通信与信息工程学院,西安市长安南路563号710061;²陕西师范大学计算机科学学院,西安市长安南路199号710062;³西安邮电学院计算机学院,西安市长安南路563号710061

作者简介:
赵凤，博士，讲师。主要研究领域为模式识别、图像处理与模糊信息处理。

收稿日期: 2012-10-09
刊出日期: 2012-12-05

中图分类号: P237.4

关键词:

遥感图像分割 /

聚类算法 /

集成策略

摘要: 针对遥感图像数据量大、类别归属复杂的特点,提出了一种用于遥感图像分割的原型提取谱聚类算法。该算法首先采用广义模糊c-均值聚类算法对遥感图像进行过分割,将得到的聚类中心作为每个分割区域的代表点;然后,通过构造代表点之间的相似性矩阵,利用谱图划分方法对代表点进行聚类;最后,根据代表点的聚类结果对图像像素点进行重新归类来获得遥感图像的最终分割结果。此算法涉及到3个参数,为了克服算法对于参数的敏感性和内在的随机性,进一步引入集成策略,给出了原型提取谱聚类的集成算法。

English Abstract

Prototypes-Extraction Spectral Clustering Ensemble Algorithm Applied to Remote Sensing Image Segmentation

¹ School of Telecommunications and Information Engineering,Xi'an University of Posts and Telecommunications, 563 South Chang'an Road,Xi'an 710061,China;² School of Computer Sciences,Shanxi Normal University,199 South Chang'an Road,Xi'an 710062,China;³ School of Computer Sciences & Technology,Xi'an University of Posts and Telecommunications, 563 South Chang'an Road,Xi'an 710061,China

Received Date: 2012-10-09
Publish Date: 2012-12-05

Keywords:

Abstract: Aiming at the huge data amount and pixel complex ownership of remote sensing images,a prototypes-extraction spectral clustering algorithm for remote sensing image segmentation was proposed.Firstly,the generalized fuzzy c-means algorithm was adopted to perform an over-segmentation of the image,and the obtained clustering prototypes were regarded as the representative points of segmentation regions to reduce the data amount of original image.Secondly,the similarity matrix between the representative points was constructed,and then the spectral graph partitioning method was utilized to cluster the representative points.Eventually,based on the clustering result of representative points,the image pixels were reclassified to obtain the final image segmentation results.There are three parameters in the prototypes-extraction spectral clustering algorithm.In order to overcome the parameter sensitivity and inherent randomness of this method,an ensemble strategy was further introduced into the method and its ensemble algorithm is presented.The segmentation experiments on artificial texture and remote sensing images show that this proposed ensemble method behaves well in segmentation performance.

赵凤, 刘汉强, 范九伦, 潘晓英. 应用于遥感图像分割的原型提取谱聚类集成算法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(12): 1472-1476.

引用本文:

赵凤, 刘汉强, 范九伦, 潘晓英. 应用于遥感图像分割的原型提取谱聚类集成算法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(12): 1472-1476.

Citation:

全文HTML

下载: 全尺寸图片幻灯片

返回文章

用微信扫码二维码

分享至好友和朋友圈

我要投稿

投稿攻略

联系我们

二维码

留言板

应用于遥感图像分割的原型提取谱聚类集成算法

作者简介: 赵凤，博士，讲师。主要研究领域为模式识别、图像处理与模糊信息处理。

Prototypes-Extraction Spectral Clustering Ensemble Algorithm Applied to Remote Sensing Image Segmentation

计量

出版历程

应用于遥感图像分割的原型提取谱聚类集成算法

1西安邮电学院通信与信息工程学院,西安市长安南路563号710061;2陕西师范大学计算机科学学院,西安市长安南路199号710062;3西安邮电学院计算机学院,西安市长安南路563号710061

作者简介: 赵凤，博士，讲师。主要研究领域为模式识别、图像处理与模糊信息处理。

English Abstract

Prototypes-Extraction Spectral Clustering Ensemble Algorithm Applied to Remote Sensing Image Segmentation

全文HTML

目录

作者简介:
赵凤，博士，讲师。主要研究领域为模式识别、图像处理与模糊信息处理。

¹西安邮电学院通信与信息工程学院,西安市长安南路563号710061;²陕西师范大学计算机科学学院,西安市长安南路199号710062;³西安邮电学院计算机学院,西安市长安南路563号710061

作者简介:
赵凤，博士，讲师。主要研究领域为模式识别、图像处理与模糊信息处理。