Undercomplete learned dictionaries for land cover classification in multispectral imagery of Arctic landscapes using CoSA: clustering of sparse approximations
Notice bibliographique
Résumé
Techniques for automated feature extraction, including neuroscience-inspired machine vision, are of great interest for landscape characterization and change detection in support of global climate change science and modeling. We present results from an ongoing effort to extend machine vision methodologies to the environmental sciences, using state-of-theart adaptive signal processing, combined with compressive sensing and machine learning techniques. We use a Hebbian learning rule to build undercomplete spectral-textural dictionaries that are adapted to the data. We learn our dictionaries from millions of overlapping multispectral image patches and then use a pursuit search to generate classification features. Land cover labels are automatically generated using our CoSA algorithm: unsupervised Clustering of Sparse Approximations. We demonstrate our method using multispectral Worldview-2 data from three Arctic study areas: Barrow, Alaska; the Selawik River, Alaska; and a watershed near the Mackenzie River delta in northwest Canada. Our goal is to develop a robust classification methodology that will allow for the automated discretization of the landscape into distinct units based on attributes such as vegetation, surface hydrological properties, and geomorphic characteristics. To interpret and assign land cover categories to the clusters we both evaluate the spectral properties of the clusters and compare the clusters to both field- and remote sensing-derived classifications of landscape attributes. Our work suggests that neuroscience-based models are a promising approach to practical pattern recognition problems in remote sensing.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».