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地震断层 SAM:轻量模块和 2.5D 策略适配 SAM 以用于断层检测

计算机视觉与模式识别 2024-07-22 v1 图像与视频处理

摘要

地震断层检测具有重要的地理学和实际应用价值,帮助专家解释地下结构并进行资源勘探。尽管基于深度学习的自动化方法取得了一些进展,但在地震领域的研究面临着显著挑战,特别是由于难以获取高质量、大规模、开源且多样化的数据集,这阻碍了通用基础模型的开发。因此,本文提出了 Seismic Fault SAM,这是首次将通用预训练基础模型——Segment Anything Model (SAM)—应用于地震断层解释。该方法通过 Adapter 设计将从大量图像中学习的通用知识与地震领域任务对齐。具体而言,我们的创新点包括设计轻量级 Adapter 模块、冻结大部分预训练权重,并仅更新少量参数以允许模型快速高效地学习断层特征;结合 2.5D 输入策略以捕获 3D 空间模式;通过基于先验的数据增强技术将地质约束整合到模型中,以增强模型的泛化能力。在最大公开地震数据集 Thebe 上的实验结果表明,我们的方法在 OIS 和 ODS 指标上超越了现有的 3D 模型,实现了最先进的性能,并为其他缺乏标记数据的数据域下游任务提供了有效的扩展方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.14121,
  title  = {Seismic Fault SAM: Adapting SAM with Lightweight Modules and 2.5D Strategy for Fault Detection},
  author = {Ran Chen and Zeren Zhang and Jinwen Ma},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.14121},
  year   = {2024}
}