测绘通报 ›› 2021, Vol. 0 ›› Issue (7): 44-51,58.doi: 10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0207
苏艺凡1, 党建武1,2, 王阳萍1,2, 杨景玉1,2
收稿日期:
2020-08-10
出版日期:
2021-07-25
发布日期:
2021-08-04
作者简介:
苏艺凡(1995-),女,硕士,主要研究方向为遥感影像处理、计算机视觉。E-mail:907319946@qq.com
基金资助:
SU Yifan1, DANG Jianwu1,2, WANG Yangping1,2, YANG Jingyu1,2
Received:
2020-08-10
Online:
2021-07-25
Published:
2021-08-04
摘要: 遥感影像的复杂模糊性问题会干扰影像变化检测的结果,可引入区间二型模糊C均值聚类算法解决此问题,但算法参数的随机性导致检测结果不稳定。本文首先利用局部最优解优化萤火虫算法中的候选解,引入可变步长因子,以此自适应寻优区间二型模糊C均值聚类算法的模糊因子;然后结合寻优得到的模糊因子进行区间二型模糊C均值聚类,迭代更新隶属区间提取变化信息;最后通过基于复合梯形法则的加权Karnik-mendel算法降型和解模糊优化聚类中心,依据最大隶属度原则判断变化类型。通过试验验证,本文方法得到更优模糊因子和更精确的聚类中心,具有更好的稳健性,变化检测精度得到提高,检测得到的变化区域更加精细。
中图分类号:
苏艺凡, 党建武, 王阳萍, 杨景玉. 改进的区间二型模糊聚类遥感影像变化检测[J]. 测绘通报, 2021, 0(7): 44-51,58.
SU Yifan, DANG Jianwu, WANG Yangping, YANG Jingyu. Remote sensing image change detection based on improved interval type-2 fuzzy clustering[J]. Bulletin of Surveying and Mapping, 2021, 0(7): 44-51,58.
[1] | TONG G F, YONG L, WEI D, et al. Review of remote sensing image change detection[J]. Journal of Image and Graphics, 2015, 20(12):1561-1571. |
[2] | 宿强, 杨景玉, 王阳萍. 基于直觉模糊C核均值聚类算法的合成孔径雷达图像变化检测[J]. 激光与光电子学进展, 2019, 56(19):270-277. |
[3] | ZHANG X F, WANG G, SU Q T, et al. An improved fuzzy algorithm for image segmentation using peak detection, spatial information and reallocation[J]. Soft Computing, 2017, 21(8):2165-2173. |
[4] | NAYAK J, NAIK B, BEHERA H S. Fuzzy C-means (FCM) clustering algorithm:a decade review from 2000 to 2014[M]//JAIM L C, BEHERA H S, MANDAL J K, et al. Computational intelligence in data mining. New Delhi:Springer, 2015:133-149. |
[5] | MISHRA N S, GHOSH S, GHOSH A. Fuzzy clustering algorithms incorporating local information for change detection in remotely sensed images[J]. Applied Soft Computing, 2012, 12(8):2683-2692. |
[6] | 贺辉, 胡丹, 余先川. 基于自适应区间二型模糊聚类的遥感土地覆盖自动分类[J]. 地球物理学报, 2016, 59(6):1983-1993. |
[7] | GHOSH A, MISHRA N S, GHOSH S. Fuzzy clustering algorithms for unsupervised change detection in remote sensing images[J]. Information Sciences, 2011, 181(4):699-715. |
[8] | MENDEL J M. Computing derivatives in interval type-2 fuzzy logic systems[J]. IEEE Transactions on Fuzzy Systems, 2004, 12(1):84-98. |
[9] | MEMON K H. A histogram approach for determining fuzzifier values of interval type-2 fuzzy C-means[J]. Expert Systems with Applications, 2018, 91:27-35. |
[10] | 陈阳,王大志.基于加权Karnik-Mendel算法的区间二型模糊逻辑系统降型[J]. 控制理论与应用, 2016, 33(10):1327-1336. |
[11] | DANG T H, NGO L T, PEDRYCZ W. Interval Type-2 fuzzy C-means approach to collaborative clustering[C]//IEEE International Conference on Fuzzy Systems (FUZZ-IEEE). Istanbul:IEEE, 2015:1-7. |
[12] | HUANG M, XIA Z K, WANG H B, et al. The range of the value for the fuzzifier of the fuzzy C-means algorithm[J]. Pattern Recognition Letters, 2012, 33(16):2280-2284. |
[13] | 张阿龙, 江刚武, 张一, 等. 自适应区间二型模糊聚类的遥感影像变化检测[J]. 测绘科学技术学报, 2018, 35(4):376-382. |
[14] | 赵涛岩,李平,曹江涛. 二型模糊系统降型算法综述[J]. 西南交通大学学报,2019, 54(2):436-444. |
[15] | YANG X S. Firefly algorithms for multimodal optimization[M]//MATANABEO, ZEUGMANN. International symposium on stochastic algorithms. Berlin, Heidelberg:Springer, 2009:169-178. |
[16] | ARORA S, KAUR R. An escalated convergent firefly algorithm[J/OL]. Journal of King Saud University-Computer and Information Sciences, 2018[2020-08-09]. https://doi.org/10.1016/j.jksuci.2018.10.007. |
[17] | MA L Y, CAO P R. Comparative study of several improved firefly algorithms[C]//IEEE International Conference on Information and Automation (ICIA). Wingbo:IEEE, 2016:910-914. |
[18] | GHATASHEH N, FARIS H, ALJARAH I, et al. Opti-mizing software effort estimation models using firefly algorithm[J]. Journal of Software Engineering and Applications, 2015, 8(3):133-142. |
[19] | 陈晋, 何春阳, 卓莉. 基于变化向量分析(CVA)的土地利用/覆盖变化动态监测(Ⅱ)——变化类型的确定方法[J]. 遥感学报, 2001, 5(5):346-352. |
[20] | ZHANG X F, WANG G, SU Q T, et al. An improved fuzzy algorithm for image segmentation using peak detection, spatial information and reallocation[J]. Soft Computing, 2017, 21(8):2165-2173. |
[21] | ZHAO F, CHEN Y, LIU H Q, et al. Alternate PSO-based adaptive interval type-2 intuitionistic fuzzy C-means clustering algorithm for color image segmentation[J]. IEEE Access, 2019, 7:64028-64039. |
[22] | SONG X Y, ZHAO M, YAN Q F, et al. A high-efficiency adaptive artificial bee colony algorithm using two strategies for continuous optimization[J]. Swarm and Evolutionary Computation, 2019, 50:100549. |
[23] | 杜泽星, 殷进勇, 杨建.基于密集连接网络的遥感图像检测方法[J]. 激光与光电子学进展, 2019, 56(22):210-216. |
[24] | LEI T, JIA X H, ZHANG Y N, et al. Superpixel-based fast fuzzy C-means clustering for color image segmentation[J]. IEEE Transactions on Fuzzy Systems, 2018, 27(9):1753-1766. |
[1] | 王艳军, 林云浩, 王书涵, 李少春, 王孟杰. OSM辅助车载LiDAR点云三维道路边界精细提取[J]. 测绘通报, 2022, 0(7): 18-25. |
[2] | 柳林, 孙毅, 李万武. 基于CNN海上钻井平台检测模型的构建及训练算法分析[J]. 测绘通报, 2022, 0(7): 26-32,99. |
[3] | 孔瑞瑶, 谢涛, 马明, 孔瑞林. CatBoost模型在水深反演中的应用[J]. 测绘通报, 2022, 0(7): 33-37. |
[4] | 温雨笑, 吕杰, 马庆勋, 张鹏, 徐汝岭. 高光谱和LiDAR联合反演森林生物量研究[J]. 测绘通报, 2022, 0(7): 38-42. |
[5] | 江泽霖, 邓健, 栾海军, 李兰晖. 基于逐日夜间灯光遥感的新冠肺炎疫情变化信息快速提取——以北京市为例[J]. 测绘通报, 2022, 0(7): 43-48. |
[6] | 郑艳, 何欢, 卜丽静, 金鑫. 自相似性和边缘保持分解的超分辨率重建算法[J]. 测绘通报, 2022, 0(7): 54-59. |
[7] | 冉崇宪, 李森磊. 利用无人机多光谱影像提取树冠信息[J]. 测绘通报, 2022, 0(7): 112-117. |
[8] | 刘立, 董先敏, 刘娟, 文学虎. 人机融合智能的遥感解译生产新方法[J]. 测绘通报, 2022, 0(7): 118-123,137. |
[9] | 艾敏, 景慧, 田禹东, 郭兰勤, 裴渊杰. 近20年哈尔滨市呼兰区土地利用覆盖变化及驱动分析[J]. 测绘通报, 2022, 0(7): 124-128. |
[10] | 刘玉贤, 阮明浩, 闫臻. 一种基于机载激光点云的门型电塔精确提取方法[J]. 测绘通报, 2022, 0(7): 129-133. |
[11] | 刘国超, 彭卫平, 杨水华, 胡周文. 地质雷达+三维测量内窥镜的城市道路病害检测与应用[J]. 测绘通报, 2022, 0(7): 134-137. |
[12] | 刘小玉, 刘扬, 杜明义, 张敏, 贾竞珏, 杨恒. 基于DeeplabV3+的建筑垃圾堆放点识别[J]. 测绘通报, 2022, 0(4): 16-19,43. |
[13] | 李佳豪, 周吕, 马俊, 杨飞, 咸凌霄. 利用PS-InSAR技术进行城市地铁沿线形变监测与机理分析[J]. 测绘通报, 2022, 0(4): 20-25. |
[14] | 师芸, 石龙龙, 牛敏杰, 赵侃. 基于单阶段实例分割网络的黄土滑坡多任务自动识别[J]. 测绘通报, 2022, 0(4): 26-31. |
[15] | 窦世卿, 陈治宇, 徐勇, 郑贺刚, 苗林林, 宋莹莹. 基于多特征融合与典型降维方法的高光谱影像分类[J]. 测绘通报, 2022, 0(4): 32-36,50. |
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