基于深度学习的光学遥感图像云检测算法研究

来源 :西安电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wwjms
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
光学遥感图像云检测可以看作是遥感图像预处理的步骤。由于地球表面大量存在的云,导致遥感影像不够清晰,存在地物被遮挡的情况。同时,在研究自然环境、气象方面,云检测也是一项必不可少的工作。因此,这是一项十分必要并且有价值的研究课题。在该领域目前已经有了大量的研究,包括传统的云检测方法和基于深度学习的方法。相比之下,基于深度学习的方法检测结果更加准确,是目前的主流研究趋势。因此,本文采用了基于深度学习的方法对光学遥感图像云检测进行了研究。本文主要的工作点和研究内容如下:(1)为了解决在切割的图像块尺寸较小时,对图像块的空间模式和上下文信息的提取不够全面这一问题,在现有的一种云检测算法——遥感网络(Remote Sensing Network,RS-Net)的基础上,提出了一种加入空洞卷积和空间金字塔模块的增强型遥感网络(Atrous Convolution and Spatial Pyramid Modules Enhanced Remote Sensing Network,ACSPM-RSNet)模型。在减小切割的图像块大小的同时加大了感受野,使得每一个卷积的输出可以包括更大范围内的上下文信息,更好的提取图像的空间模式。同时提取了不同大小的图像块的特征,以获得多尺度的图像特征。(2)在所提出的改进模型ACSPM-RSNet的基础上,为了使生成的云预测掩码图的分割边界轮廓更加平滑、精确,对由增强型遥感网络模型生成的云检测的预测结果图使用卷积条件随机场(Convolutional Conditional Random Fields,ConvCRF)来进一步进行后处理。将生成的云掩码图作为卷积条件随机场的一元势函数,将数据集中的真彩色图作为输入图像,提供成对势计算所需要的位置信息和颜色信息。再将归一化之后的云概率图送入条件随机场中进行推理。加入了结构化的推理,以提高实验结果的精确性。(3)目前现有的基于深度学习的云检测算法都要使用卷积神经网络。卷积神经网络提取出的特征更多地关注图像的局部,这会导致其丢失很多的空间信息。在生成云检测的预测结果图时会导致细小、零碎的云的丢失。而Vision Transformer是一种不使用卷积神经网络的基于自注意力机制的纯Transformer模型,其在图像分类领域有着绝佳的效果。云检测可以看作是一个二分类的任务。因此,本文提出了基于Vision Transformer的光学遥感图像云检测算法,模型的每一层都具有全局感受野,避免了卷积神经网络的缺陷。实验结果表明该方法是有效的。
其他文献
如今,多媒体信息的传播载体和交互方式都发生了巨大的变化。视频信息占所有信息的比重也越来越大。对视频的处理需求在整个计算机视觉任务中的比重也越来越大。随着人工智能技术的发展,大量图片和视频数据被基于深度学习的方法处理,并取得了优异的效果。视频实例分割任务是一个近年来新兴的视觉理解任务,它结合了以往的视频目标检测、视频目标分割和视频目标跟踪等计算机视觉任务,旨在视频帧中检测出目标以后,再进行像素级的分
学位
公安机关在人民政府中占有举足轻重的地位,它是保卫人民安全、维护社会稳定的一支强大力量。随着社会进入信息化时代,公安机关也迎来了技术上的革新,视频,图像等在警察日常工作中所占的比例越来越大。城市中数量繁多、分布广泛的监控设备在为公安机关带来巨大便利的同时,也产生了许多非常棘手的问题。例如,由于这些设备生产自不同的品牌,所以统一调度工作十分困难;监控设备生成的图像、视频文件存放在不同的位置,查找过程十
学位
<正>内府办发〔2020〕37号各县(市、区)人民政府,内江经开区、内江高新区管委会,市级各部门,有关单位:经市政府同意,现将《内江市培育发展新消费三年行动计划(2020-2022年)》印发给你们,请结合实际认真贯彻落实。
期刊
中国制造2025牵引着中国制造业向智能化发展。产品质量异常检测与推理是工业智能化的一个典型需求,它以产品加工数据和机器学习算法作为驱动,通过建立模型来分析各种工业数据,实时跟踪产品质量,辅助工作人员分析产品质量问题,进而改进产品质量。目前对于产品质量异常检测与推理的研究大多以有监督学习为主。但是,很多工业场景中拥有大量的无标签数据,可标记的样本较少,如何以无监督学习为主构建有效的产品质量异常检测与
学位
<正>遂府办发〔2020〕19号各县(市、区)人民政府,市直园区管委会,市直各部门:经市政府同意,现将《遂宁市培育发展新消费三年行动计划(2020—2022年)》印发给你们,请结合实际认真贯彻落实。2020年12月30日遂宁市培育发展新消费三年行动计划(2020—2022年)
期刊
随着信息化技术的快速发展,智慧景区的建设也提上了日程,优质的服务不仅需要科学管理方法的指导,也离不开智能化、信息化的基础软硬件设施的构建和应用。近年来,随着游客数量的急剧上升,游客候船时间长、载客率不平衡、发船时刻表更新不及时、景区安全管理松懈逐渐成为景区管理亟须解决的问题,故建立安全、快速、高效的景区交通管理系统成为智慧景区建设中重要的一个环节。在景区交通管理中,提高载客率、缩短游客候船时长、设
学位
<正>渝府办发[2021]42号各区县(自治县)人民政府,市政府各部门,有关单位:为顺应消费升级趋势,根据《国务院办公厅关于以新业态新模式引领新型消费加快发展的意见》(国办发[2020]32号)精神,经市政府同意,现就培育发展"巴渝新消费"提出如下实施意见。一、总体要求(一)指导思想。以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的十九大和十九届二中、三中、四中、五中全会精神,深化落实习近平
期刊
《红楼梦》整本书阅读考查备受关注,总结浙江各地的期末卷命题的得失,探究优秀命题的趋向和策略,譬如聚焦素养,巧设情境;立足整体,寻找联结;敢于质疑,合理批判。为建构"学教评一体"的整本书教学提供测评上的参考,并给予《红楼梦》阅读教学以更好的导向。
会议
随着人们出行的次数不断增加,公共场合安检压力也逐渐变大。而乘客还是按传统的人工过检方式通过安全检查通道,会消耗大量时间。这样的安全检查方式已经不能满足现代安检要求,因此需要研究对运动中的行人进行快速安检的技术。相比已经投入使用的静止物体毫米波安检成像系统,运动目标的毫米波安检成像系统的技术尚未成熟,现有的成像算法仍在实验研究阶段,本文主要研究了行人毫米波安检成像技术及相关成像算法。论文的主要工作和
学位
军事隐身技术是提高作战平台生存能力的重要一环,在现代军事战争中起到十分关键的作用,频率选择表面作为超材料隐身科学中十分重要的角色,国内外学者对此方面已进行了数十年的研究。随着侦测技术的不断提高,现有的简单的飞机涂层式超材料已无法满足军事中对敌方雷达的隐身需求,这使得新型的频率选择表面的设计成为了越来越热门的话题。本文在基于常规的频率选择表面结构,根据实际应用中不同的工作需求,使频率选择表面拥有多功
学位