Deep Hyperspectral and Multispectral Image Fusion via Probabilistic Matrix Factorization

高光谱成像 计算机科学 多光谱图像 人工智能 模式识别(心理学) 矩阵分解 图像融合 非负矩阵分解 概率逻辑 高斯过程 卷积神经网络 高斯分布 图像(数学) 特征向量 量子力学 物理
作者
Baihong Lin,Yulan Guo
出处
期刊:IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:61: 1-14 被引量:1
标识
DOI:10.1109/tgrs.2023.3244992
摘要

Deep learning methods are popular for hyperspectral and multispectral image (HSI-MSI) fusion to obtain a high-resolution hyperspectral image. However, most of them are unsatisfactory due to limited generalization ability and poor interpretability. This paper proposes a highly-interpretable deep HSI-MSI fusion method based on Probabilistic Matrix Factorization (PMF) under the Bayesian framework. In the proposed method, a hyperspectral image is factorized into two matrices, namely, the Gaussian-prior-regularized spectral matrix and the deep-prior-regularized abundance matrix. Then, we split the optimization process into two meaningful iterative updating steps: updating the spectral matrix based on least squares estimation, and updating the abundance matrix based on a CNN-based Gaussian denoiser for 2D gray images. To improve the generalization ability, we provide solutions for selections of hyper-parameters, CNN-based denoiser architecture and training strategy. Using the given solutions, the proposed fusion method can be trained with 2D images once and then used to fuse different types of HSI and MSI excellently. Experiments on three datasets demonstrate that the proposed fusion method has good fusion performance and high generalization ability compared with other state-of-the-art methods. The source code will be available at https://github.com/KevinBHLin/.

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
刚刚
我嘞个逗完成签到,获得积分10
1秒前
safety应助哈哈哈采纳,获得20
1秒前
脑洞疼应助小猞猁采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
Blue发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
小蘑菇应助zhong采纳,获得10
3秒前
於傲松发布了新的文献求助10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
王不雅发布了新的文献求助30
3秒前
Linger发布了新的文献求助20
3秒前
gustavo发布了新的文献求助10
4秒前
JOY关注了科研通微信公众号
4秒前
yanghaiyu发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
852应助ssion采纳,获得30
6秒前
所所应助热情小白菜采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
ddd发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6.4应助赵伟豪采纳,获得10
7秒前
闫_发布了新的文献求助10
7秒前
星辰大海应助自由寻冬采纳,获得10
8秒前
林允夏子完成签到 ,获得积分10
8秒前
surfer363完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
田田圈发布了新的文献求助10
10秒前
汉堡包应助执着念薇采纳,获得30
10秒前
11秒前
11秒前
求助人员发布了新的文献求助10
11秒前
赖克宝关注了科研通微信公众号
12秒前
落寞臻发布了新的文献求助20
12秒前
直率小霜完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
zkl完成签到,获得积分10
12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
Relation between chemical structure and local anesthetic action: tertiary alkylamine derivatives of diphenylhydantoin 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
Iron‐Sulfur Clusters: Biogenesis and Biochemistry 400
Healable Polymer Systems: Fundamentals, Synthesis and Applications 400
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 6069817
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7901659
关于积分的说明 16334711
捐赠科研通 5210799
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2787043
邀请新用户注册赠送积分活动 1769855
关于科研通互助平台的介绍 1648020