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利用全卷积神经网络在甚高分辨率 SAR 图像中检测建筑物

图像与视频处理 2019-03-27 v1 计算机视觉与模式识别

摘要

本文解决了在甚高分辨率(VHR)合成孔径雷达(SAR)图像中自动检测人造结构尤其是建筑物的极具挑战性的问题。在此背景下,本文有两项主要贡献:首先,提出了一种新颖且通用的流程,该流程借助辅助信息(即使用公开可用的二维建筑物足迹或采用光学图像分类方案),初步将通过处理 VHR SAR 图像栈并使用称为 SAR 层析成像(TomoSAR)的先进干涉技术生成的星载 TomoSAR 点云分类为建筑物和非建筑物,随后将提取的建筑物点反投影到 SAR 成像坐标以生成自动大规模基准标注(建筑物/非建筑物)SAR 数据集。其次,这些标注数据集(即建筑物掩膜)已被用于构建和训练最先进的深度全卷积神经网络,并带有表示为循环神经网络的条件随机场,以在单幅 VHR SAR 图像中检测建筑物区域。这种级联结构已成功用于计算机视觉和遥感领域的光学图像分类,但据我们所知尚未应用于 SAR 图像。建筑物检测结果在一幅覆盖约 39 km2^2(几乎整个柏林市)的 TerraSAR-X VHR 聚束 SAR 图像上展示并验证,平均像素精度约为 93.84%。

关键词

引用

@article{arxiv.1808.06155,
  title  = {Buildings Detection in VHR SAR Images Using Fully Convolution Neural Networks},
  author = {Muhammad Shahzad and Michael Maurer and Friedrich Fraundorfer and Yuanyuan Wang and Xiao Xiang Zhu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1808.06155},
  year   = {2019}
}

备注

Accepted publication in IEEE TGRS