4.3.1 最小距离法分类
假定初拟分类c个类别,分别是ω1,ω2,…,ωc,则最小距离分类的原理是:
(1)取c个类别的训练区域,第i个类别训练区域Ti的样本个数为Ni,计算每个类别的均值(mi或μi):
具体地,若样本y由k个波段组成,则均值mi是k维向量,每个分量是训练区域相应波段的像素均值。
(2)扫描图像,对每个像元y,分别计算y到每个类中心的距离:
若,则y∈ωi。
注意:最小距离监督分类方法可以从以下几方面考虑算法的扩展:
(1)上述的距离可以是绝对距离(city block)或其他距离。
(2)分类判决可以考虑使用门限阈值DT,即
若Di=minDi≤DT则y∈ωi,j∈[1,c];否则,y属于拒绝类。
阈值DT的选择与各特征波段的标准偏差有关,可以事先求出各类组的训练样本的标准偏差或标准偏差的均值,并根据专业知识和经验考虑门限阈值的设置。如监督平行六面体的分类判据是:若|yk-mik|<σik,则y∈ωi;否则y属于拒绝类。
其中mik是类别i训练样本k波段的均值,σik是训练样本在k波段的方差。
(3)分类判决中可以考虑k近邻法。直观地说,取未知样本y的k个近邻(与波段数无关),看这k个近邻中多数属于哪一类,就把y归于哪一类。更进一步,还可考虑距离加权的k近邻法,即计算未知样本与k个近邻训练样本的距离,并将距离的倒数作为权赋予k个近邻样本,将权大的近邻的归属作为未知样本的归属。
基于最小距离法的分类算法流程图参见图4-4。
对于图4-5(a)所示的原始影像,分类效果如图4-5(b)所示(图见下页)。
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