The key technology to overcome the drawbacks of hyperspectral imaging (expensive, high capture delay, and low spatial resolution) and make it widely applicable is to select only a few representative bands from hundreds of bands. However, current band selection (BS) methods face challenges in fair comparisons due to inconsistent train/validation settings, including the number of bands, dataset splits, and retraining settings. To make BS methods easy and reproducible, this paper presents the first band selection search benchmark (BSS-Bench) containing 52k training and evaluation records of numerous band combinations (BC) with different backbones for various hyperspectral analysis tasks. The creation of BSS-Bench required a significant computational effort of 1.26k GPU days. By querying BSS-Bench, BS experiments can be performed easily and reproducibly, and the gap between the searched result and the best achievable performance can be measured. Based on BSS-Bench, we further discuss the impact of various factors on BS, such as the number of bands, unsupervised statistics, and different backbones. In addition to BSS-Bench, we present an effective one-shot BS method called Single Combination One Shot (SCOS), which learns the priority of any BCs through one-time training, eliminating the need for repetitive retraining on different BCs. Furthermore, the search process of SCOS is flexible and does not require training, making it efficient and effective. Our extensive evaluations demonstrate that SCOS outperforms current BS methods on multiple tasks, even with much fewer bands. Our BSS-Bench and codes are available in the supplementary material and will be publicly available.


翻译:摘要:克服高光谱成像缺陷(成本高昂、捕获延迟高、空间分辨率低)并使其广泛应用的关键技术,是从数百个波段中仅选取少量代表性波段。然而,当前波段选择方法因训练/验证设置(包括波段数量、数据集划分及重训练设置)不一致,面临公平比较的挑战。为使波段选择方法简便且可复现,本文提出了首个波段选择搜索基准(BSS-Bench),其中包含52k条针对不同高光谱分析任务中多种波段组合(BC)与不同骨干网络的训练与评估记录。构建BSS-Bench需耗费约1.26k GPU·天的计算资源。通过查询BSS-Bench,可轻松且可复现地进行波段选择实验,并衡量搜索结果与最优性能之间的差距。基于BSS-Bench,我们进一步探讨了多种因素(如波段数量、无监督统计量及不同骨干网络)对波段选择的影响。除BSS-Bench外,我们还提出了一种高效的一次性波段选择方法——单一组合一次性搜索(SCOS),该方法通过一次性学习任意波段组合的优先级,避免了对不同波段组合的重复训练。此外,SCOS的搜索过程灵活且无需训练,兼具高效性与有效性。大量评估表明,SCOS在多项任务中均优于现有波段选择方法,即使使用更少的波段也能取得更优性能。我们的BSS-Bench及代码均可在补充材料中获取,并将公开提供。

0
下载
关闭预览

相关内容

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
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+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
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
8+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
相关资讯
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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员