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现代电子技术2025年第07期:基于特征过滤法和Stacking集成学习的无人机影像作物精细分类

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘朝辉;杨风暴;张琳;

单位:中北大学信息与通信工程学院;

摘要:针对目前多种典型作物分类中特征冗余导致同科作物混淆、分类精度低的问题,文中提出一种结合特征过滤法筛选特征和Stacking集成学习的作物精细分类方法。首先,结合敏感波段构造新型植被指数并进行阈值分割,实现作物区域提取;然后,提取不同作物的颜色和纹理特征,进而计算单类作物特征系数和作物间特征差异系数,实现各典型作物的分类特征过滤法优选;最后,构建融合多种机器学习算法的Stacking集成学习作物分类模型,其中第一层的基学习器选择随机森林、支持向量机、K-最近邻算法,第二层的元学习器选择逻辑回归模型,实现多种典型作物精细分类。实验结果表明,所提方法对7种典型作物的总体分类精度和Kappa系数分别为85.2%和83.34%,相比于未进行特征选择的分类结果分别提升了2.18%和3.68%,具有较高的分类精度,为多种典型作物的精细分类提供了新方法。

关键词:作物分类;;特征选择;;Stacking集成学习;;植被指数;;阈值分割;;衍生特征

基金资助:国家自然科学基金面上项目(61972363);; 中央引导地方科技发展资金项目(YDZJSX2021C008)