به سمت شبکه های عصبی پیچشی عمیق با منبع مقرون به صرفه
ترجمه نشده

به سمت شبکه های عصبی پیچشی عمیق با منبع مقرون به صرفه

عنوان فارسی مقاله: به سمت شبکه های عصبی پیچشی عمیق با منبع مقرون به صرفه برای تقسیم بندی تصویر ابرطیفی
عنوان انگلیسی مقاله: Towards resource-frugal deep convolutional neural networks for hyperspectral image segmentation
مجله/کنفرانس: ریزپردازنده ها و ریزسیستم ها - Microprocessors And Microsystems
رشته های تحصیلی مرتبط: کامپیوتر
گرایش های تحصیلی مرتبط: مهندسی الگوریتم ها و محاسبات، هوش مصنوعی
کلمات کلیدی فارسی: تصویربرداری ابرطیفی، شبکه عصبی عمیق، شبکه عصبی پیچشی، تدریج، تقسیم بندی، طبقه بندی
کلمات کلیدی انگلیسی: Hyperspectral imaging، Deep neural network، Convolutional neural network، Quantization، Segmentation، Classification
نوع نگارش مقاله: مقاله پژوهشی (Research Article)
نمایه: Scopus - Master Journals List - JCR
شناسه دیجیتال (DOI): https://doi.org/10.1016/j.micpro.2020.102994
دانشگاه: KP Labs Konarskiego 18C, Gliwice 44-100, Poland
صفحات مقاله انگلیسی: 0
ناشر: الزویر - Elsevier
نوع ارائه مقاله: ژورنال
نوع مقاله: ISI
سال انتشار مقاله: 2020
ایمپکت فاکتور: 1/434 در سال 2019
شاخص H_index: 33 در سال 2020
شاخص SJR: 0/264 در سال 2019
شناسه ISSN: 0141-9331
شاخص Quartile (چارک): Q3 در سال 2019
فرمت مقاله انگلیسی: PDF
وضعیت ترجمه: ترجمه نشده است
قیمت مقاله انگلیسی: رایگان
آیا این مقاله بیس است: خیر
آیا این مقاله مدل مفهومی دارد: ندارد
آیا این مقاله پرسشنامه دارد: ندارد
آیا این مقاله متغیر دارد: ندارد
کد محصول: E14338
رفرنس: دارای رفرنس در داخل متن و انتهای مقاله
فهرست مطالب (انگلیسی)

Abstract

1- Introduction

2- Related literature

3- Quantized convolutional neural networks for HSI segmentation

4- Experiments

5- Conclusions and future work

References

بخشی از مقاله (انگلیسی)

Abstract

Hyperspectral image analysis has been gaining research attention thanks to the current advances in sensor design which have made acquiring such imagery much more affordable. Although there exist various approaches for segmenting hyperspectral images, deep learning has become the mainstream. However, such large-capacity learners are characterized by significant memory footprints. This is a serious obstacle in employing deep neural networks on board a satellite for Earth observation. In this paper, we introduce resource-frugal quantized convolutional neural networks, and greatly reduce their size without adversely affecting the classification capability. Our experiments performed over two hyperspectral benchmarks showed that the quantization process can be seamlessly applied during the training, and it leads to much smaller and still well-generalizing deep models.

Introduction

Hyperspectral imaging (HSI) is being continuously applied in a variety of fields, including biochemisty, biology, mineralogy, and remote sensing [90]. It captures a wide spectrum of light, and forms an array of usually more than a hundred of reflectance values acquired for every pixel in the image. Such amount of information can be effectively used to classify each pixel to a specific class, and to find the boundaries of objects within a scene imaged using a hyperspectral sensor in the process of HSI segmentation1 [62]. The remote sensing community currently struggles with applying hyperspectral segmentation engines in constrained hardware settings, in the context of on-board Earth observation. It is in contrast to the post processing of such imagery which is performed back on Earth, after transferring images from a satellite equipped with a hyperspectral camera. This data transfer is extremely costly and time-consuming, and it is not feasible in the majority of Earth observation use cases where short re-visit times that can be seen as the temporal resolution of hyperspectral data, and rapid response to the events captured within a scene are critical practical issues. Disaster prevention, monitoring, and post-crisis operation alongside precision agriculture are the most notable examples of such applications [80].