16 天前

MaskCD:一种基于掩码分类的遥感变化检测网络

Weikang Yu, Xiaokang Zhang, Samiran Das, Xiao Xiang Zhu, Pedram Ghamisi
MaskCD:一种基于掩码分类的遥感变化检测网络
摘要

基于深度学习的遥感(RS)图像变化检测(Change Detection, CD)在学术界已得到广泛研究。通常,该任务被视为一种像素级分类问题,旨在将每个像素划分为“变化”或“未变化”两类。尽管基于编码器-解码器结构的像素级分类网络表现出显著优势,但在不同场景下仍存在边界模糊、目标轮廓不完整等问题。对于高分辨率遥感图像而言,部分或完全发生变化的物体相较于单个像素更值得关注。因此,本文从掩码预测与分类的视角重新审视变化检测任务,提出一种名为MaskCD的新方法,通过自适应地从输入图像对中生成分类掩码来检测变化区域。具体而言,MaskCD引入了一种跨层级变化感知表示模块(Cross-level Change Representation Perceiver, CLCRP),用于学习多尺度的变化感知特征,并通过可变形多头自注意力机制(Deformable Multihead Self-Attention, DeformMHSA)捕捉编码特征中的时空关联。随后,设计了一种基于掩码注意力机制的检测变压器解码器(Masked-Attention-based Detection Transformers, MA-DETR),利用掩码注意力与自注意力机制精确地定位并识别变化对象。该解码器通过将像素级表示解码为可学习的掩码候选,进而从这些候选中做出最终预测,实现对目标变化区域的重建。在五个基准数据集上的实验结果表明,所提出的MaskCD方法在性能上优于现有主流模型。相关代码与预训练模型已公开发布于GitHub(https://github.com/EricYu97/MaskCD),便于学术交流与应用拓展。

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