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非监督分类算法及其应用:K-均值和ISODATA方法

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:非监督分类方法很多,其中K-均值方法和ISODATA方法是效果较好、使用最多的两种方法。在非监督分类中,主要采用聚类分析的思想和方法,即先把像素按照相似性归成若干类别。因为遥感图像的数据量很大,往往是海量数据,非监督分类使用的方法都是快速聚类方法。因为没有利用地物类别的先验知识,非监督分类只能先假定初始的参数,并通过预分类处理来形成类群。在特征变量确定后,非监督分类算法的关键是初始类别参数的选定。

非监督分类算法及其应用:K-均值和ISODATA方法

非监督分类是指人们事先对分类过程不加入任何的先验知识,在没有类别判定函数的情况下,将所有样本划分为若干个类别的方法,也称聚类(Clustering)。

非监督分类方法很多,其中K-均值方法和ISODATA方法是效果较好、使用最多的两种方法。很多遥感图像处理软件都含有这两种方法,聚类分析有两种实现途径:迭代方法和非迭代方法。迭代方法首先给定某个初始分类,然后采用迭代算法找出使准则函数取极值的最好聚类结果,因此聚类分析的过程是动态的。在遥感图像分类中,通常使用这种动态聚类方法。

在非监督分类中,主要采用聚类分析的思想和方法,即先把像素按照相似性归成若干类别。它的目标是:属于同一类别的像素之间的差异(距离)尽可能地小,而不同类别中像素间的差异尽可能地大。因为遥感图像的数据量很大,往往是海量数据,非监督分类使用的方法都是快速聚类方法。与统计学上的系统聚类方法不同,在进行聚类分析时不保存距离矩阵

因为没有利用地物类别的先验知识,非监督分类只能先假定初始的参数,并通过预分类处理来形成类群。通过迭代使有关参数达到允许的范围为止。在特征变量确定后,非监督分类算法的关键是初始类别参数的选定。

非监督分类的一般流程如下:

(1)先确定初始类别参数,即先确定最初类别数和类别中心(点群中心)。(www.xing528.com)

(2)计算每个像素所对应的特征向量与各点群中心的距离。

(3)选取与中心距离最短的类别作为这一向量的所属类别。

(4)计算新的类别均值向量。

(5)比较新的类别均值与初始类别均值,如果发生了改变,则以新的类别均值作为聚类中心,再从第(2)步开始进行迭代。

(6)如果点群中心不再变化,计算停止。

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