融合可變形卷積與條件隨機場的遙感影像語義分割方法

作者:左宗成; 張文; 張東映 武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院; 湖北武漢430079; 歐特克(中國)軟件研發(fā)有限公司; 上海200122; 鄭州大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院; 河南鄭州450002

摘要:當(dāng)前,深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在遙感影像語義分割領(lǐng)域取得了長足的發(fā)展.標(biāo)準(zhǔn)的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由于卷積核的幾何形狀是固定的,導(dǎo)致對幾何變換的模擬能力受到限制.本文引入一種可變形卷積來增強卷積網(wǎng)絡(luò)對空間變換的適應(yīng)能力.由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中使用了池化層操作,這會導(dǎo)致在輸出層未能充分地對局部對象進(jìn)行準(zhǔn)確的分割.為了克服這種特性,本文將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出層的粗糙預(yù)測分割結(jié)果通過全連接的條件隨機場來進(jìn)行處理,以此來提高對影像細(xì)節(jié)的分割能力.本文方法易于采用標(biāo)準(zhǔn)的反向傳播算法進(jìn)行端到端的方式訓(xùn)練.ISPRS數(shù)據(jù)集上的測試試驗結(jié)果表明本文方法可以有效地克服遙感影像中分割對象的復(fù)雜結(jié)構(gòu)對分割結(jié)果的影響,并在該數(shù)據(jù)集上獲得了當(dāng)前最好的語義分割結(jié)果.

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測繪學(xué)報

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