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基于 Pix2Pix 的人工智能火山灰边界划定

计算机视觉与模式识别 2023-07-25 v1

摘要

火山喷发释放的火山灰可危害人类健康,并损坏基础设施、经济活动与环境。火山灰云的边界划定有助于了解其行为与扩散,从而辅助该现象的预防和减缓。传统方法利用专门软件程序处理组成卫星图像的波段或通道。然而,其使用局限于专家,且耗时巨大并需要可观的计算资源。近年来,人工智能已成为不同领域复杂问题计算处理的里程碑。特别地,深度学习技术允许对数字图像进行自动、快速且准确的处理。本工作提出使用 Pix2Pix 模型,一种生成对抗网络,一旦训练好便学习输入图像到输出图像的映射。该网络由生成器和判别器组成的架构提供了从多光谱卫星图像生成黑白火山灰云图像所需的灵活性。基于损失与准确率曲线、混淆矩阵和视觉检查的模型评估,表明其对精确火山灰云描绘给出了令人满意的解决方案,可应用于世界任何区域,并成为风险管理中的有用工具。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.12970,
  title  = {Volcanic ash delimitation using Artificial Intelligence based on Pix2Pix},
  author = {Christian Carrillo and Gissela Torres and Christian Mejia-Escobar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.12970},
  year   = {2023}
}

备注

18 pages, in Spanish language, 15 figures