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为了充分利用遥感图像中丰富的细节信息和上下文信息,提高图像语义分割精度,提出一种深度融合网结合条件随机场模型的遥感图像语义分割方法。方法在全卷积神经网络框架中增加反卷积融合结构,搭建深度融合DFN (Deep Fusion Networks)网络,通过深层网络自动获取多尺度特征,避免人工设计和选择特征,提高模型的泛化能力;同时借助反卷积融合结构,利用多尺度信息,将浅层细节信息和深层语义信息相融合,提高模型的处理精度。由全连接条件随机场引入空间上下文信息,更好地定位边界,得到最终的语义分割结果。在遥感图像数据集上的实验结果显示:(1)随着不同尺度细节信息的融入,结果的边缘轮廓越精确、接近标签图像;(2)增加了空间上下文信息后,语义分割结果边缘更细化、准确,精度更高。实验表明,该方法可以有效提高遥感图像语义分割的精度,改善结果的过平滑现象。 相似文献
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为了捕捉遥感影像中丰富的上下文信息与多尺度的地物信息,改进集成模型的策略,提高语义分割精度,提出一种融合周期递增余弦退火与多尺度空洞卷积的高分辨率遥感影像语义分割方法。方法引入多尺度并行的空洞卷积,有利于捕捉更大范围的上下文信息,在不增加参数的情况下,提高网络对多尺度对象的辨识能力;使用全连接条件随机场引入空间和边缘的上下文信息,提高网络对遥感影像的细节分割能力;引入周期递增的余弦退火策略调整学习率,获得合适数量的局部最优解,集成局部最优解进一步提升网络在像素上的分类能力。在Gaofen Image Dataset数据集上的实验结果表明,多尺度并行空洞卷积可以充分捕捉遥感影像上的多尺度地物信息,能有效辨识复杂对象;空间和边缘上下文信息的引入使语义分割对象的边界辨识更精准;周期递增余弦退火策略能明显减少集成模型的推理时间,模型的总体精度与Kappa系数均优于目前主流的语义分割模型。 相似文献
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《国土资源遥感》2021,(2)
高分辨率遥感影像建筑物提取任务在城市规划、城镇化进程等领域发挥着重要作用。针对现有的深度学习提取方法存在浅层特征未得到有效利用、小目标信息容易丢失等问题,提出了一种多层次感知网络。该网络利用密集连接机制充分提取特征信息,并构建平行结构保留不同特征分辨率的空间信息,增强不同深度、尺度特征信息,减少细节特征的丢失;同时利用空洞空间金字塔模块获取不同感受野信息,提取不同尺度下的深层建筑特征。实验结果表明,该方法在GF-2遥感影像建筑物提取中,总体精度为97.19%、交并比为74.33%、综合评价指标为85.43%,各指标均高于传统方法与其他深度学习方法;此外,应对多源遥感影像的建筑物仍具有良好的提取效果,体现了本文方法的实用性。 相似文献
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高分辨率遥感影像建筑物分级提取 总被引：1，自引：1，他引：0
高分辨率遥感影像建筑物信息自动提取是遥感应用研究中的一个热点问题,但由于受到成像条件不同、背景地物复杂、建筑物类型多样等多个因素的影响使得建筑物的自动提取仍然十分困难。为此,在综合考虑影像光谱、几何与上下文特征的基础上,提出了一种基于面向对象与形态学相结合的高分辨率遥感影像建筑物信息分级提取方法。该方法首先利用影像的多尺度及多方向Gabor小波变换结果提取建筑物特征点;然后采用面向对象的思想构建空间投票矩阵来度量每一个像素点属于建筑物区域的概率,从而提取出建筑物区域边界;最后在提取的建筑物区域内应用形态学建筑物指数实现建筑物信息的自动提取。实验结果表明,本文方法能够高效、高精度地完成复杂场景下的建筑物信息提取,且提取结果的正确性和完整性都优于效果较好的PanTex算法。 相似文献
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道路可行驶区域检测是汽车辅助驾驶系统中场景感知的关键基础。基于卷积神经网络的方法因难以获取全局上下文信息而易产生道路空洞和中断等完整性问题,而基于Transformer的方法缺乏局部理解,容易造成边界的错位和越界问题。为了克服上述两类方法的缺陷,提出了一种可学习深度位置编码引导的金字塔Transformer网络架构,融合卷积神经网络与Transformer进行道路可行驶区域检测。该框架建立金字塔Transformer主干网从全局感受野提取道路特征,并结合局部窗口注意力弥补细节损失,以收缩自注意力提升特征计算效率。针对Transformer中传统位置编码忽略像素与实际场景空间关联性的问题,提出用深度图像卷积特征构建可学习位置编码的方法,解决现实关联性脱节引起的注意力偏移和语义不对齐问题。在KITTI道路、Cityscapes与自建厦门市道路数据集上对该方法进行了测试和评估,结果表明,该方法在保证较高效率的同时,具有较高的稳定性和精确性,其最大F值在KITTI和Cityscapes数据集上分别达到97.53%和98.54%,优于目前KITTI道路基准测试的所有方法。此方法可为汽车驾驶辅助系... 相似文献
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针对卷积神经网络在提取建筑物的过程中,存在建筑物边界不准确和建筑物内部空洞等问题,提出以RSU模块（residual U-block）为核心的MPRSU-Net （multi-path residual U-block network）。该模块利用编码器-解码器结构和残差连接,实现了局部特征和多尺度特征的融合。由于一个RSU模块提取的信息有限,MPRSU-Net进一步通过多路径结构并行了不同尺度的RSU模块,并在这些模块之间进行信息交换,提高了特征聚集效率。在分辨率为0.3 m的WHU和Inria建筑物数据集上进行试验,精度分别达95.65%和88.63%,IoU分别达91.17%和79.31%,验证了本文方法的有效性。此外,本文方法相较于U2Net,计算量明显降低,模型参数量减少68.63%,表明本文方法具有一定的应用价值。 相似文献
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田普光 《测绘与空间地理信息》2023,(11):70-73
针对全卷积网络进行遥感影像语义分割时存在的空间信息和上下文信息缺失问题,本文提出一种基于对象上下文信息的无人机遥感影像建筑物提取方法。该方法首先采用高分辨率网络(HRNet)作为主干网络提取空间信息完整的多尺度高分辨率特征;然后依据主干网络提取的特征在真实标签的监督下划分对象区域,并计算每个像素与对象区域之间的关系得到像素与对象区域的上下文信息;最后将主干网络提取的高分辨率特征与对象上下文信息组合实现特征增强,依据增强后的特征实现无人机遥感影像中建筑物的提取。两个数据集的实验结果均表明,本文方法有效提高建筑物提取精度。 相似文献
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由于农村建筑物结构多样、空间分布复杂等特征,自动提取面临较多困难。针对该问题,本文提出采用膨胀卷积和金字塔池化表达的神经网络模型用于遥感影像中农村建筑物自动提取。在膨胀卷积神经网络模块中,通过改变孔尺寸的大小,获取不同感受野的特征信息;在金字塔表达方面,每个模块输入不同尺度的信息,且同时下采样的倍率也不同,获取多维的金字塔尺度特征;最终将提取的浅层及深层尺度特征信息进行融合,构建一个改进的适用于农村建筑物目标自动提取的深度学习模型。试验结果表明,与FCN-8s和DeepLab模型提取的结果相比,本文方法在农村建筑物提取中表现较好的性能,提取精度明显提高,且更好保留了目标边界细节信息,减少了噪声。 相似文献
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多尺度SLIC-GMRF与FCNSVM联合的高分影像建筑物提取 总被引：1，自引：1，他引：0
遥感影像建筑物提取具有重要的应用价值。然而,高分辨率遥感影像中细节信息繁多、特征复杂,增加了建筑物提取难度。针对这一问题,本文提出一种基于多尺度SLIC-GMRF和FCNSVM的建筑物提取方法,一定程度上提高了高分辨率遥感影像建筑物提取能力。首先,利用多尺度SLIC-GMRF分割算法确定初始建筑物区域,然后,充分利用FCN神经网络在语义分割中的优势抽取建筑物特征,最后,结合提取出的建筑物特征训练SVM分类器细化建筑物提取结果,通过3种控制实验,两种对比方法得出以下结论:SLIC分割算法影响初始分割结果;SVM分类器影响建筑物细部提取;FCN特征影响SVM分类器性能。对于特征清晰、遮挡干扰较少的研究区,本文方法能够较好提取影像中的建筑物,查准率、查全率、质量指标均优于对比方法,对建筑物复杂分布的研究区同样能够取得较好的提取效果。 相似文献
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遥感影像建筑物提取的卷积神经元网络与开源数据集方法 总被引：2，自引：2，他引：0
从遥感图像中自动化地检测和提取建筑物在城市规划、人口估计、地形图制作和更新等应用中具有极为重要的意义。本文提出和展示了建筑物提取的数个研究进展。由于遥感成像机理、建筑物自身、背景环境的复杂性,传统的经验设计特征的方法一直未能实现自动化,建筑物提取成为30余年尚未解决的挑战。先进的深度学习方法带来新的机遇,但目前存在两个困境:①尚缺少高精度的建筑物数据库,而数据是深度学习必不可少的"燃料";②目前国际上的方法都采用像素级的语义分割,目标级、矢量级的提取工作亟待开展。针对于此,本文进行以下工作:①与目前同类数据集相比,建立了一套目前国际上范围最大、精度最高、涵盖多种样本形式(栅格、矢量)、多类数据源(航空、卫星)的建筑物数据库(WHU building dataset),并实现开源;②提出一种基于全卷积网络的建筑物语义分割方法,与当前国际上的最新算法相比达到了领先水平;③将建筑物提取的范围从像素级的语义分割推广至目标实例分割,实现以目标(建筑物)为对象的识别和提取。通过试验,验证了WHU数据库在国际上的领先性和本文方法的先进性。 相似文献
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大部分国产卫星波段少,利用传统方法难以进行云检测。本文提出了基于改进D-LinkNet模型的云检测算法,并应用于国产卫星遥感影像的云检测。首先,利用自然资源部国土卫星遥感应用中心提供的人工勾云样本生成二值图标签;其次,对D-LinkNet50的编码器进行改进,使用带有通道注意力机制的ResNeSt50-Block替换原始的ResNet50-Block;然后,对损失函数进行加权,测试分析发现只用交叉熵损失作为损失函数时,检测精度更高;最后,使用条件随机场（CRF）对预测结果进行后处理。试验结果表明,改进D-LinkNet模型在测试集上的IoU提升了1.93%,精度提升了2.45%,保持了较好的云边缘信息,云检测效果高于原D-LinkNet模型。 相似文献
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道路信息自动化提取已经成为遥感领域热门的研究方向,而基于深度学习的遥感影像道路信息提取方法已经取得了许多成果。但由于受到网络中卷积和池化等操作的影响,基于深度学习的道路提取方法存在着空间特征和地物细节信息丢失等问题,造成许多误提现象。针对此问题,本文设计了一种改进的道路提取语义分割网络模型,该网络以改进的ResNet网络为主体,并引入坐标卷积和全局信息增强模块,用于增强空间信息和全局上下文信息的感知能力,突出道路边缘特征进而确保道路分类的精确性。本文方法在公开道路数据集和高分数据集上获得了显著的提取效果,与其它方法相比取得了明显提高;并且,在一定程度上减少了树木、建筑阴影等自然场景因素遮挡的影响,可以完整准确地提取出道路;此外,模型对多尺度道路也可以实现有效地提取。 相似文献
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《International Journal of Digital Earth》2013,6(4):309-326
Abstract The paper discusses the potential of very high resolution (VHR) satellite imagery for post-earthquake damage assessment in comparison with the role of aerial photographs. Post-disaster optical and radar satellite data are assessed for their ability to resolve collapsed buildings, destroyed transportation infrastructure, and specific land cover changes. Optical VHR imagery has shown to be effective in quantifying building stock and for assessing damage at the building level. High-resolution synthetic aperture radar (SAR) imagery requires further research to identify optimum information extraction procedures for rapid assessment of affected buildings. Based on current technical and operational capabilities increasing efforts should be devoted to the generation of spatial datasets for disaster preparedness. 相似文献
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The urban land cover mapping and automated extraction of building boundaries is a crucial step in generating three-dimensional city models. This study proposes an object-based point cloud labelling technique to semantically label light detection and ranging (LiDAR) data captured over an urban scene. Spectral data from multispectral images are also used to complement the geometrical information from LiDAR data. Initial object primitives are created using a modified colour-based region growing technique. Multiple classifier system is then applied on the features extracted from the segments for classification and also for reducing the subjectivity involved in the selection of classifier and improving the precision of the results. The proposed methodology produces two outputs: (i) urban land cover classes and (ii) buildings masks which are further reconstructed and vectorized into three-dimensional buildings footprints. Experiments carried out on three airborne LiDAR datasets show that the proposed technique successfully discriminates urban land covers and detect urban buildings. 相似文献
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Automatic Road Extraction from High Resolution Satellite Image using Adaptive Global Thresholding and Morphological Operations 总被引：2，自引：0，他引：2
Road network extraction from high resolution satellite images is one of the most important aspects. In the present paper, research experimentation is carried out in order to extract the roads from the high resolution satellite image using image segmentation methods. The segmentation technique is implemented using adaptive global thresholding and morphological operations. Global thresholding segments the image to fix the boundaries. To compute the appropriate threshold values several problems are also analyzed, for instance, the illumination conditions, the different type of pavement material, the presence of objects such as vegetation, vehicles, buildings etc. Image segmentation is performed using morphological approach implemented through dilation of similar boundaries and erosion of dissimilar and irrelevant boundaries decided on the basis of pixel characteristics. The roads are clearly identifiable in the final processed image, which is obtained by superimposing the segmented image over the original enhanced image. The experimental results proved that proposed approach can be used in reliable way for automatic detection of roads from high resolution satellite image. The results can be used in automated map preparation, detection of network in trajectory planning for unmanned aerial vehicles. It also has wide applications in navigation, computer vision as a predictor-corrector algorithm for estimating the road position to simulate dynamic process of road extraction. Although an expert can label road pixels from a given satellite image but this operation is prone to errors. Therefore, an automated system is required to detect the road network in a high resolution satellite image in a robust manner. 相似文献
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In this work we present a novel vision-based system for automatic detection and extraction of complex road networks from various sensor resources such as aerial photographs, satellite images, and LiDAR. Uniquely, the proposed system is an integrated solution that merges the power of perceptual grouping theory (Gabor filtering, tensor voting) and optimized segmentation techniques (global optimization using graph-cuts) into a unified framework to address the challenging problems of geospatial feature detection and classification.Firstly, the local precision of the Gabor filters is combined with the global context of the tensor voting to produce accurate classification of the geospatial features. In addition, the tensorial representation used for the encoding of the data eliminates the need for any thresholds, therefore removing any data dependencies.Secondly, a novel orientation-based segmentation is presented which incorporates the classification of the perceptual grouping, and results in segmentations with better defined boundaries and continuous linear segments.Finally, a set of gaussian-based filters are applied to automatically extract centerline information (magnitude, width and orientation). This information is then used for creating road segments and transforming them to their polygonal representations. 相似文献