基于深度学习的高分辨率遥感图像场景分类

高分辨率遥感图像场景分类是遥感影像解译中的一个关键任务，具有广泛的应用前景。本书介绍了高分辨率遥感图像场景分类的基本知识和现有的研究方法，并系统总结了作者在基于深度学习的高分辨率遥感图像场景分类方面的研究工作。全书共6章，分为4个部分：第一部分（第1章）介绍了高分辨率遥感图像场景分类的的定义、研究背景和现有研究工作，以及本书的主要内容；第二部分（第2章-3章）将特征提取策略和监督方式对高分辨率遥感图像场景分类性能的影响进行了定性分析和定量实验评估；第三部分（第4章-5章）介绍了两种不同解决思路的高分辨率遥感图像场景分类方法来应对人工标注成本较高的问题；第四部分（第6章）对本书的主要内容进行总结，并对未来的研究工作进行展望。第2-5章都附有相关的实验验证工作，以便有兴趣的读者进一步钻研探索。

第1章绪论1
1.1引言1
1.2国内外研究现状3
1.3本书的主要内容6
1.3.1研究动机6
1.3.2研究内容7
1.4本书的章节安排10
第2章特征提取策略对场景分类性能影响的评估11
2.1高分辨率遥感图像场景分类方法特征提取策略总结11
2.2特征提取策略对场景分类性能影响的定性评估15
2.2.1手工特征对场景分类性能影响的定性评估16
2.2.2数据驱动特征对场景分类性能影响的定性评估16
2.2.3手工特征和数据驱动特征的定性对比17
2.3特征提取策略对场景分类性能影响的定量评估18
2.3.1实验设置18
2.3.2定量评估结果24
2.3.3定量评估结果分析41
2.3.4主要数据集的复杂度对比42
2.4本章小结43
第3章监督方法对场景分类性能影响的评估44
3.1定性评估44
3.2定量评估45
3.2.1实验设置45
3.2.2定量评估结果45
3.2.3定量评估结果分析49
3.3本章小结51
第4章自动扩充标注样本对场景分类性能的提升52
4.1伪样本生成52
4.1.1总体架构53
4.1.2伪样本生成过程54
4.2一种新的伪样本筛选定量指标59
4.3自动标注样本的融合61
4.4场景分类主干网络的选取62
4.5融合FocalLoss的深度场景分类网络64
4.5.1传统交叉熵损失函数64
4.5.2FocalLoss损失函数66
4.6实验验证67
4.6.1实验设置67
4.6.2伪样本筛选定量指标的有效性验证68
4.6.3融合扩充标注样本和FocalLoss的有效性验证69
4.6.4流行算法对比71
4.7本章小结78
第5章基于EMGAN的半监督场景分类80
5.1EMGAN模型的设计80
5.1.1总体架构81
5.1.2判别器模型设计82
5.1.3生成器模型设计85
5.2EMGAN模型的训练87
5.2.1判别器的损失函数87
5.2.2生成器的损失函数89
5.2.3训练模式91
5.3基于融合深度特征的场景分类91
5.3.1基于EMGAN的特征提取92
5.3.2基于CNN的特征提取93
5.3.3特征编码95
5.3.4特征融合及分类98
5.4实验验证98
5.4.1场景分类精度的有效性验证99
5.4.2EMGAN生成图像多样性的有效性验证109
5.5本章小结112
第6章总结与展望114
6.1本书研究工作总结114
6.2未来研究工作展望116
参考文献118