基于U-ASPP-Net的北极独立海冰精细识别方法

TP7; 基于风云三号卫星MERSI-Ⅱ影像的特性,提出了一种基于U-ASPP-Net的独立海冰分割算法,该算法在U-Net的基础上引入了空洞空间金字塔池化模块和空洞深度可分离卷积,构建了新型独立海冰分割网络U-ASPP-Net,并在网络后端将FDWloss作为损失函数,最后利用重叠消边策略生成最终的独立海冰分割图.为验证U-ASPP-Net的准确性与有效性,选取U-Net、Deeplab v3+和分区梯度差分与双峰阈值分割法作为对照方法进行实验,实验结果表明,基于U-ASPP-Net的独立海冰精细化分割方法在OA、Kappa系数、IOU、Dice系数四种指标上均优于其他方法,对细节与边缘的提...

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Published in红外与毫米波学报 Vol. 40; no. 6; pp. 798 - 808
Main Authors 郑付强, 匡定波, 胡勇, 巩彩兰, 黄硕, 李澜, 何志杰
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学院上海技术物理研究所中国科学院红外探测与成像技术重点实验室,上海200083%中国科学院上海技术物理研究所中国科学院红外探测与成像技术重点实验室,上海200083 01.12.2021
中国科学院大学,北京100049
Subjects
北极航线;风云三号卫星;独立海冰;U-ASPP-Net;精细化分割
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Summary:TP7; 基于风云三号卫星MERSI-Ⅱ影像的特性,提出了一种基于U-ASPP-Net的独立海冰分割算法,该算法在U-Net的基础上引入了空洞空间金字塔池化模块和空洞深度可分离卷积,构建了新型独立海冰分割网络U-ASPP-Net,并在网络后端将FDWloss作为损失函数,最后利用重叠消边策略生成最终的独立海冰分割图.为验证U-ASPP-Net的准确性与有效性,选取U-Net、Deeplab v3+和分区梯度差分与双峰阈值分割法作为对照方法进行实验,实验结果表明,基于U-ASPP-Net的独立海冰精细化分割方法在OA、Kappa系数、IOU、Dice系数四种指标上均优于其他方法,对细节与边缘的提取能力较强,对极小块海冰的还原度较高.此外,算法在一定程度上能够解决基于中分辨率遥感影像提取独立海冰时无法解决的薄云干扰问题,对薄云下的海冰依然具有良好的提取能力,能够为北极航线的动态规划提供较为准确的技术支持.
ISSN:1001-9014
DOI:10.11972/j.issn.1001-9014.2021.06.014