[发明专利]用于高光谱图像分类的残差密集视觉转换方法和系统

权利要求书

1.一种用于高光谱图像分类的残差密集视觉转换方法，其特征在于，所述方法通过残差密集视觉转换网络执行，所述残差密集视觉转换网络包括：跨尺度自注意投影模块、局部残差转换模块、全局残差连接模块和分类模块；所述方法包括：

通过所述跨尺度自注意投影模块的多尺度卷积层，对所述高光谱图像进行局部空间的光谱信息提取，得到跨尺度自注意力特征；

通过多个所述局部残差转换模块对所述高光谱图像局部空间的光谱信息进行多尺度投影，并对所述多尺度投影的结果沿光谱通道进行编码，得到多个多尺度投影特征；

通过全局残差连接模块对多个所述多尺度投影特征进行分层特征融合，并将所述跨尺度自注意力特征与所述分层特征融合后的输出特征进行叠加，得到所述高光谱图像的残差融合特征；

其中，

所述跨尺度自注意投影模块的多尺度卷积层为多个不同尺度的卷积层；所述通过所述跨尺度自注意投影模块的多尺度卷积层，对所述高光谱图像进行局部空间的光谱信息提取，得到跨尺度自注意力特征，具体为：通过所述跨尺度自注意投影模块的多个不同尺度的卷积层，对所述高光谱图像分别进行局部空间的光谱信息提取，得到所述高光谱图像的多个不同尺度的局部空间特征；对所述高光谱图像的多个不同尺度的局部空间特征进行特征融合，并使用1x1卷积层重新加权，得到所述跨尺度自注意力特征；

所述局部残差转换模块包括：多尺度投影子模块和通道多层感知器；所述通过多个所述局部残差转换模块对所述高光谱图像局部空间的光谱信息进行多尺度投影，并对所述多尺度投影的结果沿光谱通道进行编码，得到多个多尺度投影特征，具体为：由第i个所述局部残差转换模块的所述多尺度投影子模块分别沿高度、宽度和光谱维度对所述高光谱图像局部空间的光谱信息进行编码,得到第i个所述局部残差转换模块的多尺度投影子特征；i为正整数；由第i个所述局部残差转换模块的所述通道多层感知器沿光谱通道对第i个所述局部残差转换模块的多尺度投影子特征进行编码，得到第i个所述局部残差转换模块的所述多尺度投影特征；第i个局部残差转换模块的输出通过下式获得：

式中，LN表示多尺度投影子模块的卷积层的层范数，MSP表示多尺度投影子模块对光谱信息进行编码，Channel-MLP表示通道多层感知器沿光谱通道对多尺度投影子特征进行编码；R_i,1表示第i个局部残差转换模块的多尺度投影子特征；R_i-1表示第i-1个局部残差转换模块的多尺度投影特征；R_i表示第i个局部残差转换模块的多尺度投影特征；

在所述由第i个所述局部残差转换模块的所述通道多层感知器沿光谱通道对第i个所述局部残差转换模块的多尺度投影子特征进行编码，得到第i个所述局部残差转换模块的所述多尺度投影特征之后，所述用于高光谱图像分类的残差密集视觉转换方法还包括：

通过所述分类模块的全局平均池化层和全连接层，根据所述高光谱图像的残差融合特征，对所述高光谱图像进行分类预测。

2.根据权利要求1所述的用于高光谱图像分类的残差密集视觉转换方法，其特征在于，所述由第i个所述局部残差转换模块的所述多尺度投影子模块分别沿高度、宽度和光谱维度对所述高光谱图像局部空间的光谱信息进行编码,得到第i个所述局部残差转换模块的多尺度投影子特征，包括：

在第i个所述局部残差转换模块的多尺度投影子模块中，采用多个不同深度的卷积层，分别沿高度、宽度和光谱维度对所述高光谱图像局部空间的光谱信息进行编码，对应得到所述高光谱图像的高度特征、宽度特征和光谱特征；

基于逐元素加法，通过第i个所述局部残差转换模块的多尺度投影子模块的全连接层，对第i个所述局部残差转换模块的多尺度投影子模块得到的所述高光谱图像的高度特征、宽度特征和光谱特征进行特征融合，得到第i个所述局部残差转换模块的多尺度投影子特征。

3.根据权利要求1所述的用于高光谱图像分类的残差密集视觉转换方法，其特征在于，所述通过全局残差连接模块对多个所述多尺度投影特征进行分层特征融合，具体为：

通过所述全局残差连接模块，对多个所述多尺度投影特征执行全局残差操作，获取所述高光谱图像的局部空间信息，以融合多个所述多尺度投影特征。