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LOGCAN++: Adaptives lokales-globales klassenbewusstes Netzwerk für die semantische Segmentierung von Fernerkundungsdaten

Xiaowen Ma Rongrong Lian Zhenkai Wu Hongbo Guo Fan Yang Mengting Ma Sensen Wu Zhenhong Du Wei Zhang Siyang Song

Zusammenfassung

Fernerkundungsbilder zeichnen sich in der Regel durch komplexe Hintergründe, Skalen- und Orientierungsvariationen sowie große intraklassen-Variabilität aus. Allgemeine semantische Segmentierungsmethoden scheitern oft daran, diese Probleme vollständig zu untersuchen, wodurch ihre Leistung bei der Segmentierung von Fernerkundungsbildern begrenzt ist. In dieser Arbeit schlagen wir unser LOGCAN++ vor, ein für Fernerkundungsbilder angepasstes semantisches Segmentierungsmodell, das aus einem Global Class Awareness (GCA)-Modul und mehreren Local Class Awareness (LCA)-Modulen besteht. Das GCA-Modul erfasst globale Repräsentationen zur Klassenkontextmodellierung, um die Störungen durch Hintergrundrauschen zu reduzieren. Das LCA-Modul generiert lokale Klassenrepräsentationen als Zwischenwahrnehmungselemente, um Pixel indirekt mit den globalen Klassenrepräsentationen in Verbindung zu bringen und damit das Problem der großen intraklassen-Variabilität anzugehen. Insbesondere führen wir affine Transformationen im LCA-Modul ein, um die adaptive Extraktion lokaler Klassenrepräsentationen effektiv zu ermöglichen und so Skalen- und Orientierungsvariationen in ferngesteuerten Bildern besser zu tolerieren. Ausführliche Experimente auf drei Benchmark-Datensätzen zeigen, dass unser LOGCAN++ die aktuellen Hauptströmungen allgemeiner und spezialisierter Fernerkundungs-Segmentierungsmethoden übertrifft und eine bessere Balance zwischen Geschwindigkeit und Genauigkeit erreicht. Der Quellcode ist unter https://github.com/xwmaxwma/rssegmentation verfügbar.


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