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CG-Net:用于VHR SAR图像中单体建筑分割的条件GIS感知网络

图像与视频处理 2021-09-24 v1 计算机视觉与模式识别

摘要

从甚高分辨率(VHR)合成孔径雷达(SAR)图像中进行目标检索与重建对城市SAR应用具有重要意义,但由于SAR数据的复杂性而极具挑战。本文解决大尺度城市区域中从单幅VHR SAR图像进行单体建筑分割的问题。为此,我们引入GIS数据中的建筑足迹作为补充信息,并提出一种新颖的条件GIS感知网络(CG-Net)。所提模型学习多级视觉特征,并利用建筑足迹对特征进行归一化以预测SAR图像中的建筑掩膜。我们使用在柏林采集的高分辨率聚束模式TerraSAR-X图像验证了方法。实验结果表明所提CG-Net在不同骨干网络下均有效带来提升。我们进一步比较了两种建筑足迹表示,即完整建筑足迹与传感器可见足迹片段,用于本任务,并得出使用前者可获得更好分割结果的结论。此外,我们研究了不精确GIS数据对CG-Net的影响,该研究表明CG-Net对GIS数据中的定位误差具有鲁棒性。另外,我们提出一种基于精确数字高程模型(DEM)的建筑真值生成方法,可用于生成大规模SAR图像数据集。分割结果可应用于重建细节层次(LoD)1的3D建筑模型,这在我们的实验中得到了展示。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.08362,
  title  = {CG-Net: Conditional GIS-aware Network for Individual Building Segmentation in VHR SAR Images},
  author = {Yao Sun and Yuansheng Hua and Lichao Mou and Xiao Xiang Zhu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.08362},
  year   = {2021}
}