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02.01.2019 | Original Article

Separable-spectral convolution and inception network for hyperspectral image super-resolution

Zeitschrift:
International Journal of Machine Learning and Cybernetics
Autoren:
Ke Zheng, Lianru Gao, Qiong Ran, Ximin Cui, Bing Zhang, Wenzhi Liao, Sen Jia
Wichtige Hinweise

Publisher’s Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

Due to the limitation of the imaging system, it is hard to get Hyperspectral Image (HSI) with very high spatial resolution. Super-Resolution (SR) is a handling missing data technology to restore high-frequency information from the low-resolution image, can be used to solve this problem. Recently, Deep Learning (DL) has achieved great performance in computer vision, including SR. However, most DL-based HSI SR methods neglect the spectral disorder caused by normal 2D convolution. This paper proposes a novel end–end deep learning-based network named Separable-Spectral and Inception Network (SSIN) for HSI SR. In SSIN, the feature extraction module independently extracts features of each band image, and then these features are fused together to further exploit residual image by using feature fusion module. In reconstruction module, a multi-path connection is built to obtain features of different levels to restore high spatial resolution image in a coarse-to-fine manner. Experiments are implemented on two datasets include both indoor and airborne HSIs, and the performances of SSIN are evaluated in different conditions. Experimental results show that adding several separable spectral convolutions and multi-path connection in a deep network can greatly improve the SR performance, and SSIN achieves higher accuracy and better visualization compare with other methods.

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