基于U 型残差网络的遥感图像道路提取方法研究
2023-09-21李梓瑜王大东于晓鹏
智能计算机与应用 2023年9期
李梓瑜, 王大东, 于晓鹏
(吉林师范大学数学与计算机学院, 吉林 四平 136000)
0 引 言
道路是城市规划、地理信息系统更新和交通导航等许重要领域的主干和基础设施。 近年来,随着卫星观测技术的飞速发展,使得高分辨率遥感图像的道路提取问题成为人们关注的焦点。 然而,通过传统人工标注提取信息的方式来分割道路,不仅费时费力,且只能提取到图像表层信息,所得的分割结果也存在较大误差[1]。 因此,针对遥感道路提取的自动化处理方法就显得尤为重要。
利用高分辨率遥感图像进行道路分割一直是遥感领域研究的重难点,遥感图像从空中俯拍包含的物体繁多,同类物体的颜色、纹理、大小极其相似,且植被、建筑等影响因素的遮挡给分割任务带来巨大的难度[2]。 2015 年,Long 等人[3]提出了图像分割领域具有开创性意义的全卷积网络 ( Fully Convolutional Network,FCN),该方法利用反卷积替换了卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)中的全连接,实现了端到端的网络训练。 这种基于像素的方法相较于CNN 和传统人工提取虽更为高效,但对图像信息保留不够完整。 同年,Ronneberger 等人[4]提出的U-Net 网络实现了多尺度信息的融合,因其性能优越且训练速度较快,目前广泛应用于图像分割领域。 随着深度学习技术在计算机视觉领域的发展进步,众多学者经多年研究对深度学习方法做出改进,旨在提高遥感图像道路提取的精确度。 2016 年,He 等人[5]提出残差网络(ResNet)对更深层次信息进行提取,在增加网络深度的同时,提高网络训练结果的精确度。……
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