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一种基于基础模型的遥感变化检测新学习范式

计算机视觉与模式识别 2024-02-13 v2

摘要

变化检测(CD)是观测和分析土地覆盖动态过程的关键任务。尽管众多基于深度学习的 CD 模型表现优异,但其进一步的性能提升受限于从给定标注数据中提取的有限知识。另一方面,近期出现的基础模型通过在数据模态和代理任务上进行扩展,蕴含了海量知识。在本文中,我们提出了一种双时相适配器网络(BAN),这是一个通用的基于基础模型的 CD 适配框架,旨在为基础模型提取用于 CD 的知识。所提出的 BAN 包含三个部分,即冻结的基础模型(如 CLIP)、双时相适配器分支(Bi-TAB)以及它们之间的桥接模块。具体而言,BAN 通过冻结的基础模型提取通用特征,随后通过桥接模块将这些特征进行选择、对齐并注入 Bi-TAB。Bi-TAB 被设计为一种与模型无关的概念,用于提取任务/领域特定的特征,它可以是现有的任意 CD 模型或一些手工堆叠的模块。超越现有的定制模型,BAN 是将基础模型适配到 CD 任务的首次广泛尝试。实验结果表明,我们的 BAN 仅需少量额外的可学习参数即可有效提升现有 CD 方法的性能(例如,IoU 提升高达 4.08%)。更重要的是,这些成功的实践向我们展示了基础模型在遥感 CD 中的潜力。代码可在 \url{https://github.com/likyoo/BAN} 获取,并将在我们的 Open-CD 中得到支持。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.01163,
  title  = {A New Learning Paradigm for Foundation Model-based Remote Sensing Change Detection},
  author = {Kaiyu Li and Xiangyong Cao and Deyu Meng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.01163},
  year   = {2024}
}