Change detection (CD) from remote sensing (RS) images using deep learning has been widely investigated in the literature. It is typically regarded as a pixel-wise labeling task that aims to classify each pixel as changed or unchanged. Although per-pixel classification networks in encoder-decoder structures have shown dominance, they still suffer from imprecise boundaries and incomplete object delineation at various scenes. For high-resolution RS images, partly or totally changed objects are more worthy of attention rather than a single pixel. Therefore, we revisit the CD task from the mask prediction and classification perspective and propose MaskCD to detect changed areas by adaptively generating categorized masks from input image pairs. Specifically, it utilizes a cross-level change representation perceiver (CLCRP) to learn multiscale change-aware representations and capture spatiotemporal relations from encoded features by exploiting deformable multihead self-attention (DeformMHSA). Subsequently, a masked-attention-based detection transformers (MA-DETR) decoder is developed to accurately locate and identify changed objects based on masked attention and self-attention mechanisms. It reconstructs the desired changed objects by decoding the pixel-wise representations into learnable mask proposals and making final predictions from these candidates. Experimental results on five benchmark datasets demonstrate the proposed approach outperforms other state-of-the-art models. Codes and pretrained models are available online (https://github.com/EricYu97/MaskCD).


翻译:利用深度学习进行遥感图像变化检测(CD)已在文献中得到广泛研究。该任务通常被视为像素级标注任务,旨在将每个像素分类为变化或未变化。尽管编码器-解码器结构中的逐像素分类网络已展现出主导地位,但在各种场景下仍存在边界不精确、物体轮廓不完整的问题。对于高分辨率遥感图像,部分或完全变化的物体比单个像素更值得关注。因此,我们从掩码预测与分类的视角重新审视CD任务,提出MaskCD网络,通过自适应生成输入图像对的分类掩码来检测变化区域。具体而言,该网络利用跨层级变化表征感知器(CLCRP),通过可变形多头自注意力(DeformMHSA)机制学习多尺度变化感知表征,并从编码特征中捕获时空关系。进一步,我们开发了基于掩码注意力的检测变换器(MA-DETR)解码器,通过掩码注意力与自注意力机制精确定位并识别变化物体。该解码器将像素级表征解码为可学习的掩码提议,并从中生成最终预测,重建期望的变化物体。在五个基准数据集上的实验结果表明,所提方法优于其他最先进模型。相关代码与预训练模型已开源(https://github.com/EricYu97/MaskCD)。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
16+阅读 · 2022年11月1日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
4+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
3+阅读 · 6月17日
相关VIP内容
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员