基于轻量级神经网络的高光谱图像分类研究

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高光谱图像分类是高光谱图像研究的一个重要分支。已经有很多研究人员提出了高精度的高光谱分类网络。但是这些网络需要占用相当多的处理资源和处理时间,限制了深度学习技术以及高光谱数据的应用和推广。轻量级网络在最近几年成为深度学习领域的一个新热点,然而现有的轻量级网络多为普通RGB图像处理所设计,并不适合处理高光谱图像。针对高光谱图像分类问题的轻量级网络进行研究,本文的主要工作有如下三个方面:1)本文从GPU硬件和软件算法两个方面分析如何设计高性能网络,指出了单独以神经网络参数个数以及理论FLOPS分析网络性能是不够全面的,需要同时考虑访存和计算量的影响。2)本文首先使用了深度可分离卷积降低了网络的计算复杂度,和使用了多尺度连接以保持网络的精度,提出了一个轻量级高光谱用神经网络。我们通过公用1×1卷积降低了参数个数并且压缩了特征图数量以改善访存问题。3)本文在之前的基础上进行了进一步改进,对大尺寸卷积核进行了分解并改进了多尺度连接以在降低计算复杂度的情况下尽可能保持网络的精度。实验结果表明我们的网络相对于其他网络有着巨大的速度优势,同时保持了相当的精度。
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