TS-SHES: Terrain Segmentation in Complex-Valued PolSAR Images Via Scattering Harmonization and Explicit Supervision

计算机科学 人工智能 散射 合成孔径雷达 分割 卷积神经网络 特征(语言学) 地形 模式识别(心理学) 图像分割 遥感 地质学 物理 地图学 地理 光学 语言学 哲学
作者
Xuan Zeng,Zhirui Wang,Ke Feng,Xin Gao,Xian Sun
出处
期刊:IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:60: 1-20 被引量:2
标识
DOI:10.1109/tgrs.2022.3204705
摘要

Convolutional neural network (CNN) has attracted extensive attention in the research field of polarimetric synthetic aperture radar (PolSAR) terrain segmentation. However, directly using CNN in PolSAR terrain segmentation while ignoring the characteristics of PolSAR images has become the main factor restricting the performance of algorithms. In this article, we propose an efficient PolSAR terrain segmentation algorithm called TS-SHES, which integrates the polarization scattering characteristics of PolSAR images and the CNN learning process into a unified architecture. First, considering the intrinsic structure of complex-valued PolSAR data, TS-SHES transforms the scattering matrix into the form of amplitude and phase components, which preserves the original information maximally. Then, TS-SHES introduces a scattering harmonized encoding method (SH-Enc) to balance the feature contributions of weak and strong scattering regions as well as map the two components into the same representation space. Through the above scattering harmonization operations, the segmentation performance of CNN on weak scattering regions can be improved, and the feature imbalance in amplitude and phase can be alleviated. Furthermore, in view of the implicit states of CNN feature construction, a scattering explicit learning network (SEL-Net) is presented to collect the scattering features of amplitude and phase. Via explicit supervision, SEL-Net avoids the incomplete collection of scattering information caused by implicit feature construction, thereby improving the segmentation accuracy. Abundant experiments are conducted on two PolSAR images acquired by the GaoFen-3 satellite, which demonstrates the superiority of our proposed algorithm.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
司白奎完成签到 ,获得积分10
4秒前
hi_traffic完成签到,获得积分10
8秒前
wangji_2017完成签到,获得积分10
10秒前
微笑的巧蕊完成签到 ,获得积分10
12秒前
chu完成签到,获得积分10
13秒前
lb001完成签到 ,获得积分10
14秒前
健忘的晓小完成签到 ,获得积分10
16秒前
沫荔完成签到 ,获得积分10
16秒前
你好你好完成签到 ,获得积分10
20秒前
科研通AI6.2应助shuicaoxi采纳,获得10
25秒前
研友_8yN60L完成签到,获得积分10
25秒前
我要看文献完成签到 ,获得积分10
27秒前
单纯的小土豆完成签到 ,获得积分0
27秒前
LN完成签到,获得积分10
31秒前
852应助安达发采纳,获得10
33秒前
活力的冬云完成签到,获得积分10
33秒前
牛马完成签到,获得积分10
35秒前
zhangguo完成签到 ,获得积分10
37秒前
细腻的珩完成签到 ,获得积分10
42秒前
506407完成签到,获得积分10
44秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
44秒前
xiaofan完成签到,获得积分10
45秒前
收集快乐完成签到 ,获得积分10
45秒前
夕阳下仰望完成签到 ,获得积分10
46秒前
健壮可冥完成签到 ,获得积分10
49秒前
51秒前
123完成签到 ,获得积分10
51秒前
阔达的秀发完成签到,获得积分10
53秒前
麦田麦兜完成签到,获得积分10
54秒前
56秒前
59秒前
1分钟前
MS903完成签到 ,获得积分10
1分钟前
jh完成签到 ,获得积分10
1分钟前
yingtiao完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Frank完成签到 ,获得积分10
1分钟前
懒得起名字完成签到 ,获得积分10
1分钟前
BUG完成签到,获得积分10
1分钟前
追梦完成签到,获得积分10
1分钟前
追寻的问玉完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6523218
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8316260
关于积分的说明 17793697
捐赠科研通 5625223
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2928180
邀请新用户注册赠送积分活动 1904872
关于科研通互助平台的介绍 1765054