The effectiveness and efficiency of modeling complex spectral-spatial relations are both crucial for Hyperspectral image (HSI) classification. Most existing methods based on CNNs and transformers still suffer from heavy computational burdens and have room for improvement in capturing the global-local spectral-spatial feature representation. To this end, we propose a novel lightweight parallel design called lightweight dual-stream Mamba-convolution network (DualMamba) for HSI classification. Specifically, a parallel lightweight Mamba and CNN block are first developed to extract global and local spectral-spatial features. First, the cross-attention spectral-spatial Mamba module is proposed to leverage the global modeling of Mamba at linear complexity. Within this module, dynamic positional embedding is designed to enhance the spatial location information of visual sequences. The lightweight spectral/spatial Mamba blocks comprise an efficient scanning strategy and a lightweight Mamba design to efficiently extract global spectral-spatial features. And the cross-attention spectral-spatial fusion is designed to learn cross-correlation and fuse spectral-spatial features. Second, the lightweight spectral-spatial residual convolution module is proposed with lightweight spectral and spatial branches to extract local spectral-spatial features through residual learning. Finally, the adaptive global-local fusion is proposed to dynamically combine global Mamba features and local convolution features for a global-local spectral-spatial representation. Compared with state-of-the-art HSI classification methods, experimental results demonstrate that DualMamba achieves significant classification accuracy on three public HSI datasets and a superior reduction in model parameters and floating point operations (FLOPs).


翻译:对复杂光谱-空间关系建模的有效性和效率对于高光谱图像分类都至关重要。大多数现有的基于CNN和Transformer的方法仍然存在计算负担重的问题,并且在捕获全局-局部光谱-空间特征表示方面仍有改进空间。为此,我们提出了一种新颖的轻量级并行设计,称为轻量级双流Mamba-卷积网络,用于HSI分类。具体而言,首先开发了并行的轻量级Mamba和CNN块来提取全局和局部光谱-空间特征。首先,提出了交叉注意力光谱-空间Mamba模块,以在线性复杂度下利用Mamba的全局建模能力。在该模块中,设计了动态位置嵌入以增强视觉序列的空间位置信息。轻量级光谱/空间Mamba块包含高效的扫描策略和轻量级Mamba设计,以高效提取全局光谱-空间特征。并且设计了交叉注意力光谱-空间融合来学习互相关性并融合光谱-空间特征。其次,提出了轻量级光谱-空间残差卷积模块,其具有轻量级光谱和空间分支,通过残差学习提取局部光谱-空间特征。最后,提出了自适应全局-局部融合,以动态结合全局Mamba特征和局部卷积特征,形成全局-局部光谱-空间表示。与最先进的HSI分类方法相比,实验结果表明,DualMamba在三个公共HSI数据集上实现了显著的分类精度,并且在模型参数和浮点运算次数方面实现了卓越的降低。

0
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
35+阅读 · 2021年1月27日
VIP会员
最新内容
《基于深度强化学习的反无人机技术研究》178页
专知会员服务
1+阅读 · 今天16:06
“史诗怒火”行动与“AI中心战”模式的浮现
专知会员服务
1+阅读 · 今天15:31
【CVPR2026教程】扩散模型的解析理解
专知会员服务
0+阅读 · 今天14:49
马赛克战:俄乌战场透析
专知会员服务
13+阅读 · 今天4:12
《利用人工智能增强军事决策》
专知会员服务
4+阅读 · 今天4:09
《自动机器学习在军事数据耕耘法中的应用》
专知会员服务
6+阅读 · 今天4:02
为何指挥所生存能力要求范式转变
专知会员服务
5+阅读 · 今天3:54
打造“新蛛网”模式与高科技动员
专知会员服务
4+阅读 · 今天3:33
“蛛网”行动一周年:远程无人机战争
专知会员服务
3+阅读 · 今天3:23
【剑桥博士论文】智能体-环境协同优化
专知会员服务
7+阅读 · 6月9日
相关VIP内容
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员