Collaborative learning of lightweight convolutional neural network and deep clustering for hyperspectral image semi-supervised classification with limited training samples

人工智能 Softmax函数 卷积神经网络 深度学习 计算机科学 模式识别(心理学) 高光谱成像 判别式 聚类分析 特征学习 机器学习
作者
Bei Fang,Ying Li,Haokui Zhang,Jonathan Cheung-Wai Chan
出处
期刊:Isprs Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 卷期号:161: 164-178 被引量:81
标识
DOI:10.1016/j.isprsjprs.2020.01.015
摘要

Deep learning provides excellent potentials for hyperspectral images (HSIs) classification, but it is infamous for requiring large amount of labeled samples while the collection of high-quality labels for HSIs is extremely expensive and time-consuming. Furthermore, when the limited training samples are available, deep learning methods may suffer from over-fitting. In this work, we propose a novel collaborative learning framework for semi-supervised HSI classification with joint deep convolutional neural networks and deep clustering. Specifically, a lightweight 3D convolutional neural network (CNN) with much less parameters compared with classical 3D CNNs is designed for deep discriminative feature learning and classification. Then a deep clustering method, that is approximate rank-order clustering (AROC) algorithm, is applied to cluster deep features to generate pseudo labels for abundant unlabeled samples. Finally, we fine-tune the lightweight 3D CNN by minimizing a dual-loss (softmax loss and center loss) using both true and pseudo labels. Experimental results on three challenging HSI datasets demonstrate that the proposed method can achieve better performance than other state-of-the-art deep learning based methods and traditional HSI classification methods methods.

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
Owen应助内向小笼包采纳,获得10
1秒前
3秒前
愤怒的傲丝完成签到,获得积分10
3秒前
破心完成签到,获得积分10
3秒前
Zoey完成签到,获得积分20
3秒前
科研小白发布了新的文献求助10
4秒前
会飞的猪qq完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
6秒前
虚幻的电灯胆完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
muzian完成签到 ,获得积分10
9秒前
杨永佳666完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
小盼虫发布了新的文献求助10
9秒前
Owen应助懒洋洋大王采纳,获得10
10秒前
annie完成签到,获得积分10
11秒前
NexusExplorer应助sss采纳,获得10
11秒前
12秒前
14秒前
nana完成签到,获得积分10
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
14秒前
隔壁邻居家的小伙子完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
文艺萝莉完成签到,获得积分10
16秒前
zhupeiqi完成签到,获得积分20
17秒前
17秒前
17秒前
Psycrow发布了新的文献求助10
17秒前
Owen应助阿七奶呼呼的采纳,获得10
19秒前
文艺萝莉发布了新的文献求助10
19秒前
田様应助jinmei2025采纳,获得10
20秒前
迢迢完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
Sand完成签到,获得积分10
22秒前
Ava应助CCC采纳,获得10
22秒前
22秒前
23秒前
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
No Good Deed Goes Unpunished 1100
《锂离子电池硅基负极材料》 1000
Bioseparations Science and Engineering Third Edition 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Entre Praga y Madrid: los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6105412
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7934385
关于积分的说明 16439702
捐赠科研通 5233022
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2796276
邀请新用户注册赠送积分活动 1778527
关于科研通互助平台的介绍 1651581