eCognition软件自v9.3版本推出深度学习(卷积神经网络CNN)分类方法后,已将面向对象影像分析(OBIA)分类方法与深度学习分类完整的结合在一起,使得地物特征提取更加精确,可靠。eCognition软件中深度学习分类工具包含了可训练的卷积神经网络(CNN)模型与用于自动样本包创建的算法,训练与应用模型,也能将该模型加载与保存到eCognition中。
图1 eCognition软件中卷积神经网络分类流程
eCognition软件将深度学习分类方法流程化,通过几个简单的算法完成整个CNN分类过程。
图2 eCognition软件中卷积神经网络分类算法
众所周知,样本的采集与样本空间管理是深度学习分类中最基础的、最重要的环节。样本数量、样本质量都会影响后续的深度学习分类结果精确性。通常情况下,在基于遥感航测影像进行地物特征提取时,所能提供的空间地理数据有:遥感航测影像,地理国情或三调等矢量参考数据。在eCognition软件中如何基于所能提供的空间地理数据快速创建大量样本,并有效管理样本空间,具体操作如下。
图3遥感影像(用于采集样本)与矢量数据(涵盖各种地物特征的矢量点文件)
步骤1:
在eCognition软件中创建工作空间与样本采集工程,导入要采集样本的遥感航测影像与参考的矢量数据。
图4 样本采集工作空间与工程创建
步骤2:
基于参考矢量数据(各种地物特征的矢量点),创建缓冲区
图5 基于参考矢量点数据创建缓冲区
步骤3:
基于参考矢量数据的分割分类
图6基于所创建的矢量点缓冲区进行影像分割
图7 基于矢量点数据进行地物特征分类
步骤4:创建样本
考虑到实际地物特征(道路、建筑等)的空间分布走向非不全是南北,东西走向。所以在采集样本时,可通过将用于采集样本的原始影像旋转不同角度进行样本采集,在eCognition软件中通过数组与变量即可实现,数组取值设置为按照一定步长的旋转角度,变量用于指定采集样本时具体的旋转角度。
图8 遥感影像旋转角度数组创建与设置
采用“Generate labeled sample patches”算法一键式全自动创建不同地物特征样本。
指定样本的地物特征类别,存放样本格式(TIF或RAW),样本数量、样本包大小、样本采集使用的影像波段,以及样本存放路径。
图9样本创建算法设置
图10 自动创建的样本
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