随着遥感技术的发展,遥感图像的语义分割在城乡资源管理、城乡规划等领域有着更为广泛的应用。因为小型无人机在遥感数据采集方面具有成本效益、灵活性和操作便捷等优势,所以使用无人机拍摄图像已经成为收集遥感图像数据集的首选方法。...随着遥感技术的发展,遥感图像的语义分割在城乡资源管理、城乡规划等领域有着更为广泛的应用。因为小型无人机在遥感数据采集方面具有成本效益、灵活性和操作便捷等优势,所以使用无人机拍摄图像已经成为收集遥感图像数据集的首选方法。由于小型无人机低空斜角拍摄的特性,相较于传统遥感拍摄设备获取的图片,无人机图片目标细节信息更加丰富、目标关系更加复杂的特性导致基于局部卷积的传统深度学习模型无法再胜任此项工作。针对上述问题,提出了基于SegFormer的改进遥感图像语义分割网络。基于SegFormer,在编码层额外添加轮廓提取模块(edge contour extraction module,ECEM)辅助模型提取目标的浅层特征。鉴于城市遥感图像建筑物居多的特点,在编码层额外添加使用多尺度条纹池化(multi-scale strip pooling,MSP)替换全局平均池化的多尺度空洞空间卷积池化金字塔(multi-scale atrous spatial pyramid pooling,MSASPP)模块来提取图像中的长条状目标特征。针对原始解码器操作不利于特征信息还原的缺点,参考U-Net网络解码层的结构,将编码层接收到的特征融合之后再执行上采样提取以及SE通道注意力操作,以此加强特征的传播和融合。改进网络在国际摄影测量与遥感学会(International Society for Photogrammetry and Remote Sensing,ISPRS)提供的Vaihingen和无人机遥感图像语义分割数据集UAVid上进行了实验,网络分别取得了90.30%和77.90%的平均交并比(mean intersection over union,MIoU),比DeepLabV3+、Swin-Unet等通用分割网络具有更高的分割精确度。展开更多
文摘随着遥感技术的发展,遥感图像的语义分割在城乡资源管理、城乡规划等领域有着更为广泛的应用。因为小型无人机在遥感数据采集方面具有成本效益、灵活性和操作便捷等优势,所以使用无人机拍摄图像已经成为收集遥感图像数据集的首选方法。由于小型无人机低空斜角拍摄的特性,相较于传统遥感拍摄设备获取的图片,无人机图片目标细节信息更加丰富、目标关系更加复杂的特性导致基于局部卷积的传统深度学习模型无法再胜任此项工作。针对上述问题,提出了基于SegFormer的改进遥感图像语义分割网络。基于SegFormer,在编码层额外添加轮廓提取模块(edge contour extraction module,ECEM)辅助模型提取目标的浅层特征。鉴于城市遥感图像建筑物居多的特点,在编码层额外添加使用多尺度条纹池化(multi-scale strip pooling,MSP)替换全局平均池化的多尺度空洞空间卷积池化金字塔(multi-scale atrous spatial pyramid pooling,MSASPP)模块来提取图像中的长条状目标特征。针对原始解码器操作不利于特征信息还原的缺点,参考U-Net网络解码层的结构,将编码层接收到的特征融合之后再执行上采样提取以及SE通道注意力操作,以此加强特征的传播和融合。改进网络在国际摄影测量与遥感学会(International Society for Photogrammetry and Remote Sensing,ISPRS)提供的Vaihingen和无人机遥感图像语义分割数据集UAVid上进行了实验,网络分别取得了90.30%和77.90%的平均交并比(mean intersection over union,MIoU),比DeepLabV3+、Swin-Unet等通用分割网络具有更高的分割精确度。
