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基于改进Mask R-CNN模型的铁路遥感影像房屋提取研究

黄一昕 方文珊 刘传朋

黄一昕, 方文珊, 刘传朋. 基于改进Mask R-CNN模型的铁路遥感影像房屋提取研究[J]. 铁路计算机应用, 2024, 33(3): 7-12. doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2024.03.02
引用本文: 黄一昕, 方文珊, 刘传朋. 基于改进Mask R-CNN模型的铁路遥感影像房屋提取研究[J]. 铁路计算机应用, 2024, 33(3): 7-12. doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2024.03.02
HUANG Yixin, FANG Wenshan, LIU Chuanpeng. House extraction from railway remote sensing images based on improved Mask R-CNN model[J]. Railway Computer Application, 2024, 33(3): 7-12. doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2024.03.02
Citation: HUANG Yixin, FANG Wenshan, LIU Chuanpeng. House extraction from railway remote sensing images based on improved Mask R-CNN model[J]. Railway Computer Application, 2024, 33(3): 7-12. doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2024.03.02

基于改进Mask R-CNN模型的铁路遥感影像房屋提取研究

doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2024.03.02
基金项目: 中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划项目(K2023T004)
详细信息
    作者简介:

    黄一昕,工程师

    方文珊,高级工程师

  • 中图分类号: U212.2 : TP39

House extraction from railway remote sensing images based on improved Mask R-CNN model

  • 摘要: 针对目前铁路建设预可行性研究阶段地形图制作存在的人工目视遥感解译效率低、生产周期长等问题,结合深度学习的特点和优势,对实例分割模型Mask R-CNN(Mask Region-based Convolutional Neural Network)进行改进,选用ResNeXt101作为其主干特征提取网络,并利用边缘提取算法进一步实现了遥感影像的自动矢量化提取。试验结果表明,改进后的模型在Mask AP50、Box AP50、Mask mAP、Box mAP等指标上均有明显的提升,可生成供铁路建设预可行性研究阶段拆迁费用计算的房屋矢量化影像,为该阶段的影像处理工作提供技术支撑。
  • 图  1  Mask R-CNN模型网络结构

    图  2  ResNet101和ResNeXt101网络结构对比

    图  3  ResNeXt101网络的等价表示

    图  4  原始DOM数据及人工标注示意

    图  5  增强影像示意

    图  6  铁路遥感影像房屋提取效果示例

    图  7  矢量化影像制作工作流程

    图  8  测试区域房屋影像矢量化过程示意

    表  1  铁路遥感影像房屋提取精度

    模型 Mask AP50 Box AP50 Mask mAP Box mAP 预测用时/s
    原始Mask R-CNN 0.8360 0.6703 0.8003 0.6557 11.21
    改进Mask R-CNN 0.8991 0.7873 0.8539 0.7401 9.6
    下载: 导出CSV
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图(8) / 表(1)
出版历程
  • 收稿日期:  2023-10-27
  • 刊出日期:  2024-03-28

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