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Enregistrement W4403687112 · doi:10.1016/j.jag.2024.104227

SLRCNN: Integrating sparse and low-rank with a CNN denoiser for hyperspectral and multispectral image fusion

2024· article· en· W4403687112 sur OpenAlexaff
Li Li, Hongjie He, Nan Chen, Xujie Kang, Baojie Wang

Notice bibliographique

RevueInternational Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueAdvanced Image Fusion Techniques
Établissements canadiensUniversity of Waterloo
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMultispectral imageHyperspectral imagingArtificial intelligenceRank (graph theory)Image fusionPattern recognition (psychology)Computer scienceRemote sensingImage (mathematics)Computer visionGeographyMathematics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

• A new image fusion method (SLRCNN) is proposed. • SLRCNN innovatively combines sparse and low-rank priors with a CNN denoiser. • Simultaneously using HS-MS images to learn a generalized spectral dictionary. • SLRCNN presents superior performance compared with other fusion methods. Fusion of hyperspectral image (HSI) and multispectral image (MSI) is a prevalent scheme to generate a HSI with enhanced spatial resolution. Current methods often fail to sufficiently leverage the effective spectral and spatial priors existing in the observed HSI and MSI to further enhance the fusion performance. To address this limitation, this paper proposes a novel HSI-MSI fusion approach, which integrates Sparse and Low Rank with a CNN denoiser (SLRCNN) while considering spectral dictionary optimization. Firstly, an initialized spectral dictionary is derived from the HSI. Next, the spatial coefficients optimization model is established by incorporating the sparse prior, local low-rank prior, and plugged image prior simultaneously, where the l 1 norm is imposed to promote the sparse prior, and the super-pixel segmentation strategy is conducted on the MSI to impose the local low-rank prior while a well-trained CNN denoiser is plugged in to enforce the image prior. Then, the spectral dictionary optimization model is constructed to refine the initial spectral dictionary, capturing more detailed spectral characteristics to further improve the fusion results. Finally, the optimization process involves applying the split-augmented Lagrangian shrinkage method and the alternating direction method of multipliers. Experimental results on simulated and real datasets, namely the Pavia University dataset, the Indian Pines dataset, and the EO-1 dataset, indicate that SLRCNN outperforms existing state-of-the-art approaches at 4x, 5x, and 6x resolutions in both qualitative and quantitative evaluation results. Specifically, the peak signal-to-noise ratio (PSNR) of SLRCNN is improved by more than 0.9 dB, 0.9 dB, and 0.2 dB while the spectral angle mapper (SAM) is decreased by more than 0.1, 0.2, and 0.2 in degree compared to other state-of-the-art methods across three datasets, respectively, which underscores the effectiveness of SLRCNN in leveraging both spatial detail reconstruction and spectral preservation.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,005
Score d'incertitude au seuil0,010

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,001

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.

Tête enseignante Opus0,007
Tête enseignante GPT0,225
Écart entre enseignants0,218 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations4
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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