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CED: encoder-decoder network for cloud detection in remote sensing thumbnails

delete2025-07-30
delete0
PRE
AI
X
Xianjun Du *
H
Hui Gao
DOI:10.1007/s12145-025-01981-zdelete
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摘要

摘要

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光学遥感图像中的云覆盖影响地表信息的准确性,使得高效的云检测算法对遥感应用至关重要。本文聚焦于利用已损失大量光谱信息的RGB卫星缩略图,有效检测复杂场景中的破碎云和薄云边界。为解决这些挑战,我们提出了遥感缩略图云检测编码器-解码器网络(CED)。CED包含用于特征提取的双路径编码器(DPE)、用于云掩膜恢复的渐进融合解码器(PFD)以及用于分布式监督预测的多输出结构。DPE采用并行CNN和Transformer提取不同尺度的层次特征:CNN路径提取包含空间结构信息的基础特征,而Transformer路径通过多尺度扩张注意力(MSDA)提取多尺度中级特征,并通过多头自注意力(MHSA)建立长距离依赖关系以捕捉全局高级语义特征。PFD采用自底向上的结构,通过跳层融合块(SLFB)逐步融合低层的高层语义特征与编码器提取的多级特征,实现渐进解码和云掩膜的恢复。为更有效地监督模型,训练时采用多输出进行分布式监督,实现全面且高效的云检测监督。我们还建立了融合损失函数,结合二元交叉熵(BCE)损失和Dice损失,同时关注类别判别与相似性,有利于细粒度云预测。CED在GF1-WHU和SPARCS数据集上得到验证,在GF1-WHU数据集上达到87.36%的Jaccard指数,在SPARCS数据集上达到84.08%。
Keyword:
Remote sensing thumbnails
Cloud detection
Deep learning
Multi-scale dilate attention
Multi-head self-attention

期刊

Earth Science Informatics 封面图
Earth Science Informatics
IF:
3
论文数:
669
被引数:
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机构

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