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稀有目标合成卫星图像:模型与指标的实证比较

计算机视觉与模式识别 2024-09-04 v1 人工智能 人机交互 机器学习

摘要

生成式深度学习架构能够产生逼真的高分辨率假图像,具有巨大的社会影响潜力。一个关键问题是:针对特定图像内容,生成逼真图像有多容易?实现特定图像内容所需的迭代过程难以自动化和控制。尤其对于稀有类别,评估保真度(即生成方法是否产生逼真图像)仍然困难,意义在于生成如何受到人类输入的引导。在本工作中,我们对一系列生成式架构进行大规模实证评估,这些架构被微调用于生成合成卫星图像。我们以核电站作为稀有对象类别的示例——全球约有 400 座设施,该限制为许多其他场景提供了示例,其中训练和测试数据受限于真实世界示例的有限发生次数。通过对两种模态进行条件化生成合成图像:文本输入和来自允许详细指定建筑布局的游戏引擎获取的图像输入。所生成的图像通过常用自动评估指标进行评估,然后与我们进行的用户研究的人类判断进行比较,以评估其可信度。我们的结果表明,即使对于稀有对象,利用文本或详细建筑布局生成真实的合成卫星图像是可行的。与前一工作相符,我们发现自动化指标常常不与人类感知相符——事实上,我们发现常用图像质量指标与人类评分之间存在强烈的负相关。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.01138,
  title  = {Generating Synthetic Satellite Imagery for Rare Objects: An Empirical Comparison of Models and Metrics},
  author = {Tuong Vy Nguyen and Johannes Hoster and Alexander Glaser and Kristian Hildebrand and Felix Biessmann},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.01138},
  year   = {2024}
}

备注

Presented at KI 2024 - 47th German Conference on AI, 2nd Workshop on Public Interest AI, 23 September, 2024, Wuerzburg, DE