This study was performed to construct tree species classification map according to three information types (spectral information, texture information, and spectral and texture information) by altitude (30 m, 60 m, 90 m) using the unmanned aerial vehicle images and the object-based classification method, and to evaluate the concordance rate through field survey data. The object-based, optimal weighted values by altitude were 176 for 30 m images, 111 for 60 m images, and 108 for 90 m images in the case of Scale while 0.4/0.6, 0.5/0.5, in the case of the shape/color and compactness/smoothness respectively regardless of the altitude. The overall accuracy according to the type of information by altitude, the information on spectral and texture information was about 88% in the case of 30 m and the spectral information was about 98% and about 86% in the case of 60 m and 90 m respectively showing the highest rates. The concordance rate with the field survey data per tree species was the highest with about 92% in the case of Pinus densiflora at 30 m, about 100% in the case of Prunus sargentii Rehder tree at 60 m, and about 89% in the case of Robinia pseudoacacia L. at 90 m.
본 논문은 음악신호의 옥타브 밴드 상에서 주파수와 시간 방향의 순서 통계량에 기반한 음악분류기에 대한 연구이다. 음악의 화음 및 강약 구조를 표현하기 위해서 파워스펙트럼의 옥타브 밴드 순서 통계량을 이용하였다. 널리 사용되고 있는 두 음악 데이터셋을 이용한 성능 실험을 통해서, 옥타브 밴드 순서 통계량이 기존의 MFCC 와 옥타브밴드 스펙트럼 고저차 특징에 비해서 두 데이터셋에대해 각각 2.61 %와 8.9 % 장르 분류정확도가 개선되었다. 실험결과는 옥타브 밴드 순서 통계량이 음악 장르 분류에 적합함을 보인다.
International Journal of Computer Science & Network Security
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제23권3호
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pp.177-186
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2023
Hyperspectral imaging technology is one of the most efficient and fast-growing technologies in recent years. Hyperspectral image (HSI) comprises contiguous spectral bands for every pixel that is used to detect the object with significant accuracy and details. HSI contains high dimensionality of spectral information which is not easy to classify every pixel. To confront the problem, we propose a novel RGB channel Assimilation for classification methods. The color features are extracted by using chromaticity computation. Additionally, this work discusses the classification of hyperspectral image based on Domain Transform Interpolated Convolution Filter (DTICF) and 3D-CNN with Bi-directional-Long Short Term Memory (Bi-LSTM). There are three steps for the proposed techniques: First, HSI data is converted to RGB images with spatial features. Before using the DTICF, the RGB images of HSI and patch of the input image from raw HSI are integrated. Afterward, the pair features of spectral and spatial are excerpted using DTICF from integrated HSI. Those obtained spatial and spectral features are finally given into the designed 3D-CNN with Bi-LSTM framework. In the second step, the excerpted color features are classified by 2D-CNN. The probabilistic classification map of 3D-CNN-Bi-LSTM, and 2D-CNN are fused. In the last step, additionally, Markov Random Field (MRF) is utilized for improving the fused probabilistic classification map efficiently. Based on the experimental results, two different hyperspectral images prove that novel RGB channel assimilation of DTICF-3D-CNN-Bi-LSTM approach is more important and provides good classification results compared to other classification approaches.
Surface mineralogy of asteroids are inferred from photometric and spectroscopic observations with the wide range of wavelengths spanning from far-ultraviolet to mid-infrared. We classify mineralogy of those objects based on their spectral absorption features and spectral slopes. Based on overall spectral shapes, mineralogical classes are divided into three broad complexes; silicates (S), carbonaceous (C) and Vestoids (V), and the end-members that do not fit within the S, C and V broad-complexes. Each of them is subdivided into individual classes. Spectral classification of asteroidal objects has been simply represented by a combination of photometric colors. For a decade, photometric data of asteroids have been grouped and classified according to their SDSS colors converted from the spectral taxonomy. However, systematic studies for asteroid taxonomy based on Johnson-Cousins filters is few, and were conducted only with a small number of objects. In this paper, we present our preliminary results for taxonomic classification of Main Belt asteroids based on KMTNet Johnson-Cousins photometric color system.
통계학습이론에 기반하고 있는 Support Vector Machine(SVM)은 구조적 위험 최소화원리를 바탕으로 하는 학습 알고리즘이다. 일반적으로SVM은 비선형 경계를 결정하고 자료를 분류하기 위해서 커널(kernel)을 사용한다. 그러나 기존의 커널들은 두 벡터간의 내적이나 거리차를 이용하여 유사도를 측정하기 때문에 하이퍼스펙트럴 영상분류에 효과적으로 적용될 수 없다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해서 분광유사도커널(Spectral similarity kernel)을 제안한다. 분광유사도 커널은 두 벡터의 거리차와 각 차이를 모두 계산하는 지역적 커널로 하이퍼스펙트럴 영상의 분광특성을 효과적으로 고려할 수 있다. 이를 검증하기 위해서 Hyperion 영상에 polynomial kernel, RBF kernel을 사용한 SVM 분류기와 분광유사도 커널을 사용한 SVM 분류기를 적용하여 토지피복분류를 시행하였다. 분류결과를 통해서 분광유사도 커널을 사용한 SVM 분류기가 정량적, 공간적으로 가장 우수한 결과를 보임을 확인하였다.
본 논문에서는 Mel-Frequency Cepstral Coefficient (MFCC), Decorrelated Filter Bank (DFB), Octave-based Spectral Contrast (OSC), Zero-Crossing Rate (ZCR), 그리고 Spectral Contract/Roll-Off를 복합 특징벡터로 결합하여 Support Vector Machine (SVM)을 이용한 음악 장르 분류 시스템을 설계하였다. 기존 방식에서는 전체 학습 데이터에 대한 특징벡터를 정규화를 한 후 SVM 모델을 생성하여 분류를 시행하였다. 본 논문에서는 비교 대상이 되는 한 쌍의 클래스에 대해서 One-Against-One (OAO) SVM으로 모델을 생성할 때 선택된 두 클래스의 특징벡터에 대해서만 정규화를 시행하는 방식을 제안한다. 기존 정규화 방식을 이용하면 단일 특징벡터로 OSC를 사용할 경우에는 60.8%, 복합 특징벡터를 모두 이용하는 경우에는 77.4%의 인식율을 얻을 수 있었다. 또한, 제안된 정규화 방식을 이용하면 OSC와 복합 특징벡터에 대해서 각각 8.2%와 3.3%의 추가적인 성능 향상을 얻을 수 있었다.
이 연구는 기존의 분광특성에 의한 영상분류방법들이 고해상도 위성영상에 어느 정도 적절한지 알아보는데 목적이 있다. 이를 위하여 매개변수법과 비매개변수법을 혼합한 감독분류, 퍼지이론을 적용한 감독분류 그리고 무감독분류방법을 각각 적용하여 토지피복분류를 실시하고 각 방법들의 적용결과를 서로 비교하였다. 또한 육안판독과 분광특성을 이용한 영상분류 결과를 서로 비교하여 각 방법 간 토지피복분류의 결과를 비교 분석하였다. 실증연구 결과, 고해상도 위성영상은 반사값의 복잡성, 그림자의 영향 등으로 인하여 노이즈 현상이 심하게 발생하였다. 이러한 고해상도 위성영상은 무감독분류보다는 감독분류가 더 적절한 분석방법이며, 특히 퍼지이론을 적용한 감독분류방법이 가장 우수한 것으로 나타났다. 그러나 토지피복분류결과의 전체 정확도가 76% 정도에 불과해 토지피복분류결과의 신뢰성이 낮았다. 또한 육안판독과 영상분류 결과를 서로 비교한 바 뚜렷한 경계와 넓은 면적을 갖는 농경지 등의 항목은 일치도가 높은 반면 산발적으로 분포해 있는 초지 등의 항목은 일치도가 낮게 나타났다. 영상분류와 육안판독 간의 일치도는 79%로 나타났다.
분광각(Spectral Angle)을 이용한 분류는 같은 종류의 지표 대상물의 분광 특성이 대기 및 지형적인 영향으로 인해 원점을 기준으로 선형적인 분포 모양을 가진다는 가정에 기초한 새로운 접근의 분류 방식이다. 최근 분광각을 이용한 무감독 분류에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있으나, 원격탐사 데이터의 특성을 반영한 효과적인 무감독 분류에 대한 연구는 미진한 상태이다. 본 연구는 하이퍼스펙트럴 영상 분류에 있어서 기존 무감독 분광각 분류(USAC, Unsupervised Spectral Angle Classification) 연구에서 해결하지 못한 문제점들을 보완한 반복최적화 무감독 분광각 분류(ISOUSAC, Iterative Self-Organizing USAC) 기법을 제안하고 있다. 이를 위해, 무감독 분광각 분류에 적합한 각 분할(Angle Range Division) 기법을 적용하여 군집 초기 중심을 설정하였으며, 병합(Merge)과 분할(Split)를 통한 유동적인 군집 분석을 수행하였다. 결과를 통해, 제안된 알고리즘이 기존의 기법보다 수행 시간뿐 아니라 시각적인 면에서도 우수한 결과를 도출함을 확인할 수 있었다.
High spectral resolution of hyperspectral data enables analysis of complex natural phenomena that is reflected on the data nonlinearly. Although many manifold learning methods have been developed for such problems, most methods do not consider the spatial correlation between samples that is inherent and useful in remote sensing data. We propose a manifold learning method which directly combines the spatial proximity and the spectral similarity through kernel PCA framework. A gain factor caused by spatial proximity is first modelled with a heat kernel, and is added to the original similarity computed from the spectral values of a pair of samples. Parameters are tuned with intelligent grid search (IGS) method for the derived manifold coordinates to achieve optimal classification accuracies. Of particular interest is its performance with small training size, because labelled samples are usually scarce due to its high acquisition cost. The proposed spatial kernel PCA (KPCA) is compared with PCA in terms of classification accuracy with the nearest-neighbourhood classification method.
The objective of the present study is to compare various conventional and recently evolved satellite image-processing techniques and to ascertain the best possible technique that can identify and position of aquaculture farms accurately in and around the Younggwang coastal area. Several conventional techniques performed to extract such information fiom the Landsat-TM imagery do not seem to yield better information about the aquaculture farms, and lead to misclassification. The large errors between the actual and extracted aquaculture farm information are due to existence of spectral confusion and inadequate spatial resolution of the sensor. This leads to possible occurrence of mixture pixels or 'mixels' of the source of errors in the classification techniques. Understanding the confusing and mixture pixel problems requires the development of efficient methods that can enable more reliable extraction of aquaculture farm information. Thus, the more recently evolved methods such as the step-by-step partial spectral end-member extraction and linear spectral unmixing methods are introduced. The farmer one assumes that an end-member, which is often referred to as 'spectrally pure signature' of a target feature, does not appear to be a spectrally pure form, but always mix with the other features at certain proportions. The assumption of the linear spectral unmxing is that the measured reflectance of a pixel is the linear sum of the reflectance of the mixture components that make up that pixel. The classification accuracy of the step-by-step partial end-member extraction improved significantly compared to that obtained from the traditional supervised classifiers. However, this method did not distinguish the aquaculture ponds and non-aquaculture ponds within the region of the aquaculture farming areas. In contrast, the linear spectral unmixing model produced a set of fraction images for the aquaculture, water and soil. Of these, the aquaculture fraction yields good estimates about the proportion of the aquaculture farm in each pixel. The acquired proportion was compared with the values of NDVI and both are positively correlated (R$^2$ =0.91), indicating the reliability of the sub-pixel classification.ixel classification.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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