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LunarDepthNet:基于深度学习的单目卫星图像数字高程模型生成

计算机视觉与模式识别 2026-04-28 v1

摘要

近期来,对于月球表面高质量数字高程模型(DEMs)的需求不断增加,因为它们对于研究月球和规划未来任务至关重要。然而,月球上缺乏详尽的高程数据。这一研究提出了一种新颖的深度学习方法,从单目表面图像直接估计和生成表面高程图。所用数据集包括来自Chandrayaan-2 Terrain Mapping Camera(TMC)图像及其对应的数字地形模型(DTMs)。该研究提出LunarDepthNet,包含UNet架构生成DEMs。它融合了EfficientNet编码器和自定义层,正确学习表面阴影如何与实际高程值相关联。还采用了组合损失函数以保持地形细节的准确性和平滑性。在验证过程中,该模型实现了12%的稳定损失收敛。在测试阶段,达到了0.437的平均nRMSE和4.5m的MAE。这些结果证明该模型可从单颗轨道图像生成可靠的高程图,在那里是极其有用的,因为在那里没有可用的立体图像。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.22848,
  title  = {LunarDepthNet: Generation of Digital Elevation Models using Deep Learning and Monocular Satellite Images},
  author = {Aaranay Aadi and Jai Gopal Singla and Amitabh and Nitant Dube and Praveen Kumar Shukla and Vijaypal Singh Dhaka},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.22848},
  year   = {2026}
}

备注

Accepted by IEEE - 4th International Conference on Computer, Electronics, Electrical Engineering and their applications (IC2E3 2026)