Algoritmo eficiente, robusto y con restricciones de similitud para el aprendizaje subespacial y la agrupación en clústeres con aplicaciones en imágenes comprimidas
El uso directo del algoritmo Sparse Subspace Clustering (SSC) en HSI presenta tres problemas principales: (1) Las HSI generalmente tienen ruido debido a su alta variabilidad de la información espectral y el ruido del sensor, lo que puede disminuir el rendimiento del agrupamiento si no se maneja adec...
- Autores:
-
Hinojosa Montero, Carlos Alberto
- Tipo de recurso:
- Doctoral thesis
- Fecha de publicación:
- 2022
- Institución:
- Universidad Industrial de Santander
- Repositorio:
- Repositorio UIS
- Idioma:
- eng
- OAI Identifier:
- oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/10484
- Palabra clave:
- Clasificación no supervisada de imágenes comprimidas
algoritmo de agrupación
aprendizaje no supervisado
Compressive image clustering
spectral-spatial unsupervised classification
subspace clustering
unsupervised learning
- Rights
- openAccess
- License
- Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
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Efficient, Robust, and Similarity-constrained Algorithm for Subspace Learning and Clustering with Applications in Compressive Imaging |
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Clasificación no supervisada de imágenes comprimidas algoritmo de agrupación aprendizaje no supervisado Compressive image clustering spectral-spatial unsupervised classification subspace clustering unsupervised learning |
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El uso directo del algoritmo Sparse Subspace Clustering (SSC) en HSI presenta tres problemas principales: (1) Las HSI generalmente tienen ruido debido a su alta variabilidad de la información espectral y el ruido del sensor, lo que puede disminuir el rendimiento del agrupamiento si no se maneja adecuadamente; (2) Debido a la alta dimensionalidad de las HSI y la complejidad computacional de SSC, la mayoría de los algoritmos de agrupamiento trabajan en pequeñas regiones de interés seleccionadas; (3) dado que SSC ignora la información espacial en los HSI, su capacidad de discriminación es limitada, lo que dificulta la homogeneidad espacial de los resultados del agrupamiento. Esta tesis propone diseñar, desarrollar y simular un método eficiente, robusto y con restricciones de similitud para el agrupamiento subespacial, el cual pretende abordar estos tres problemas mencionados anteriormente. Específicamente, el capítulo 2 explora la inclusión de un término de regularización que reduce el ruido y mejora la precisión del agrupamiento. El capítulo 3 propone un algoritmo escalable que extrae características espaciales y realiza la agrupación de manera eficiente con alta precisión. El capítulo 4 adopta ideas de los dos capítulos anteriores para desarrollar un algoritmo rápido y robusto para HSI. Finalmente, los capítulos 5 y 6 proponen diferentes estrategias para realizar el agrupamiento directamente en las medidas comprimidas, evitando la reconstrucción. |
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Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)Argüello Fuentes, HenryHinojosa Montero, Carlos AlbertoPertuz Arroyo, Said DavidBautista Rozo, Lola XiomaraGalvis Carreño, Laura VivianaCarlsson, MarcusNiebles, Juan Carlos2022-05-04T21:40:54Z2022-05-04T21:40:54Z2022-05-042022-05-04https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/10484Universidad Industrial de SantanderUniversidad Industrial de Santanderhttps://noesis.uis.edu.coEl uso directo del algoritmo Sparse Subspace Clustering (SSC) en HSI presenta tres problemas principales: (1) Las HSI generalmente tienen ruido debido a su alta variabilidad de la información espectral y el ruido del sensor, lo que puede disminuir el rendimiento del agrupamiento si no se maneja adecuadamente; (2) Debido a la alta dimensionalidad de las HSI y la complejidad computacional de SSC, la mayoría de los algoritmos de agrupamiento trabajan en pequeñas regiones de interés seleccionadas; (3) dado que SSC ignora la información espacial en los HSI, su capacidad de discriminación es limitada, lo que dificulta la homogeneidad espacial de los resultados del agrupamiento. Esta tesis propone diseñar, desarrollar y simular un método eficiente, robusto y con restricciones de similitud para el agrupamiento subespacial, el cual pretende abordar estos tres problemas mencionados anteriormente. Específicamente, el capítulo 2 explora la inclusión de un término de regularización que reduce el ruido y mejora la precisión del agrupamiento. El capítulo 3 propone un algoritmo escalable que extrae características espaciales y realiza la agrupación de manera eficiente con alta precisión. El capítulo 4 adopta ideas de los dos capítulos anteriores para desarrollar un algoritmo rápido y robusto para HSI. Finalmente, los capítulos 5 y 6 proponen diferentes estrategias para realizar el agrupamiento directamente en las medidas comprimidas, evitando la reconstrucción.DoctoradoDoctor en Ciencias de la ComputaciónSparse Subspace Clustering (SSC) has become a popular tool for unsupervised learning because of its high performance. However, directly using SSC on HSIs poses three main problems: (1) HSIs typically have noise due to their high variability of the spectral information and sensor noise (acquisition), which may decrease the clustering performance if not handled appropriately; (2) Due to the high-dimensional nature of HSIs and computational complexity of SSC, most clustering algorithms can not be performed on the full HSIs but selected small regions of interest; (3) since SSC ignores the spatial information in the HSIs, their discrimination capability is limited, hampering the clustering results' spatial homogeneity. This thesis proposes designing, developing, and simulating an efficient, robust, and similarity-constrained method for subspace clustering to address these three relevant issues. Specifically, chapter 2 first explores the inclusion of a regularization term that reduces the noise and improves the clustering accuracy but still has high computational complexity. Then, chapter 3 proposes a scalable algorithm that extracts spatial features and performs clustering efficiently with high accuracy. Chapter 4 adopts ideas from the previous two chapters to develop a fast and robust algorithm. Finally, chapters 5 and 6 adopt the ideas developed in the previous chapters and propose different strategies to perform clustering and avoid expensive reconstruction.https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001607639https://orcid.org/0000-0001-9286-9587https://scholar.google.com/citations?user=KP02_jwAAAAJapplication/pdfengUniversidad Industrial de SantanderFacultad de Ingeníerias FisicomecánicasDoctorado en Ciencias de la ComputaciónEscuela de Ingeniería de Sistemas e InformáticaClasificación no supervisada de imágenes comprimidasalgoritmo de agrupaciónaprendizaje no supervisadoCompressive image clusteringspectral-spatial unsupervised classificationsubspace clusteringunsupervised learningAlgoritmo eficiente, robusto y con restricciones de similitud para el aprendizaje subespacial y la agrupación en clústeres con aplicaciones en imágenes comprimidasEfficient, Robust, and Similarity-constrained Algorithm for Subspace Learning and Clustering with Applications in Compressive ImagingTesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctoradohttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bccehttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06TEXTCarta de autorización.pdf.txtCarta de autorización.pdf.txtExtracted texttext/plain3077https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/c0a727c7-639a-4847-a621-290efa18843c/downloadcbf89aac30247e9b1043b1560effa369MD59Nota de proyecto.pdf.txtNota de proyecto.pdf.txtExtracted texttext/plain1https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/5e4b41fd-a71a-44b8-8c3b-6becfa109598/download68b329da9893e34099c7d8ad5cb9c940MD511THUMBNAILCarta de autorización.pdf.jpgCarta de autorización.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg5768https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/01fcabe2-befd-490e-b30f-7cb7f5bea965/download86781247cf0af033b9c4c208195844f9MD510Nota de proyecto.pdf.jpgNota de proyecto.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg4575https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/ffe71c0b-0c09-4ecb-b66c-3471f3191b4e/download2bb34bbc2a68cbc824365c7e81a4548cMD512ORIGINALDocumento.pdfDocumento.pdfapplication/pdf107440436https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/c0cbc6ad-9daa-4aa4-9151-c399acd570d8/download38da394345c8e63305d0e6a29ee8ca72MD54Carta de autorización.pdfCarta de autorización.pdfapplication/pdf125452https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/b71d4f86-3e63-4c40-bbf9-7914e9fe05e4/downloadb1dcf7fc3f38dd782f68934b8ff12c9cMD57Nota de proyecto.pdfNota de proyecto.pdfapplication/pdf238516https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/693750fd-4d0e-4ac2-8d06-b47fbe09dfe8/download7ed175359e3b1b3488c6b4a3c7036814MD58Anexo.zipAnexo.zipapplication/octet-stream126690582https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/78cdb0f1-a842-4be4-b100-8a1b77696a31/download1aa95fb413536f62eb59a1f9cf73d1c4MD55LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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