Bridge detection in remote sensing images (RSIs) plays a crucial role in various applications, but it poses unique challenges compared to the detection of other objects. In RSIs, bridges exhibit considerable variations in terms of their spatial scales and aspect ratios. Therefore, to ensure the visibility and integrity of bridges, it is essential to perform holistic bridge detection in large-size very-high-resolution (VHR) RSIs. However, the lack of datasets with large-size VHR RSIs limits the deep learning algorithms' performance on bridge detection. Due to the limitation of GPU memory in tackling large-size images, deep learning-based object detection methods commonly adopt the cropping strategy, which inevitably results in label fragmentation and discontinuous prediction. To ameliorate the scarcity of datasets, this paper proposes a large-scale dataset named GLH-Bridge comprising 6,000 VHR RSIs sampled from diverse geographic locations across the globe. These images encompass a wide range of sizes, varying from 2,048*2,048 to 16,38*16,384 pixels, and collectively feature 59,737 bridges. Furthermore, we present an efficient network for holistic bridge detection (HBD-Net) in large-size RSIs. The HBD-Net presents a separate detector-based feature fusion (SDFF) architecture and is optimized via a shape-sensitive sample re-weighting (SSRW) strategy. Based on the proposed GLH-Bridge dataset, we establish a bridge detection benchmark including the OBB and HBB tasks, and validate the effectiveness of the proposed HBD-Net. Additionally, cross-dataset generalization experiments on two publicly available datasets illustrate the strong generalization capability of the GLH-Bridge dataset.


翻译:桥梁检测在遥感图像中对于多种应用至关重要,但与其他目标检测相比具有独特挑战。在遥感图像中,桥梁在空间尺度和长宽比方面存在显著差异。因此,为确保桥梁的可见性和完整性,必须在大型超高分辨率遥感影像中进行桥梁整体检测。然而,缺乏大尺寸超高分辨率遥感影像数据集限制了深度学习算法在桥梁检测中的性能。由于GPU内存在处理大尺寸图像时存在局限性,基于深度学习的物体检测方法通常采用裁剪策略,这不可避免地导致标签碎片化和预测不连续。为解决数据集稀缺问题,本文提出了名为GLH-Bridge的大规模数据集,包含来自全球不同地理位置的6,000张超高分辨率遥感影像,这些图像尺寸范围从2,048×2,048像素到16,384×16,384像素不等,共包含59,737座桥梁。此外,我们提出了一种用于大尺寸遥感影像中桥梁整体检测的高效网络HBD-Net。HBD-Net采用了基于分离检测器的特征融合架构,并通过形状敏感样本重加权策略进行优化。基于所提出的GLH-Bridge数据集,我们建立了包含有向边界框和水平边界框任务的桥梁检测基准,并验证了所提HBD-Net的有效性。此外,在两个公开数据集上的跨数据集泛化实验表明,GLH-Bridge数据集具有较强的泛化能力。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
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
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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
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
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
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
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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
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
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