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CGSL: Commonality graph structure learning for unsupervised multimodal change detection

delete2025-08-26
delete0
PRE
AI
J
Jianjian Xu
T
Tongfei Liu *
陶磊 封面图
陶磊 (Tao Lei)
H
Hongruixuan Chen
N
Naoto Yokoya
Z
Zhiyong Lv
M
Maoguo Gong
DOI:10.1016/j.isprsjprs.2025.08.010delete
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摘要

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En 中文
多模态变化检测(MCD)因其处理不同传感器(如光学和合成孔径雷达)获取的异构遥感图像(RSIs)的显著优势而受到广泛关注。MCD的主要挑战在于难以通过直接比较异构RSIs来获取变化区域。尽管许多MCD方法取得了重要进展,但它们在捕捉异构RSIs特征空间中模态无关的复杂结构关系方面仍显不足。为此,我们提出了一种新颖的共同性图结构学习(CGSL)方法用于无监督MCD,旨在提取异构RSIs之间的潜在共同性图结构特征,并通过直接比较这些特征来检测变化。在本研究中,首先对异构RSIs进行分割,并构建为基于超像素的异构图结构数据,由节点和边组成。然后,将异构图输入所提出的CGSL中,以捕捉模态无关的图结构特征共同性。所提出的CGSL由一个孪生图编码器和两个图解码器组成。孪生图编码器将异构图映射到共享空间,并有效提取异构图中的潜在共同性图结构特征。两个图解码器将映射后的节点特征重建为原始节点特征,以保持与原始图特征的一致性。最后,可通过使用均方误差测量共同性图结构特征的差异,来检测异构RSIs之间的变化。此外,我们设计了一个带正则化的复合损失函数,以引导CGSL在无监督学习方式下有效挖掘异构图之间的潜在共同性图结构特征。在七个MCD数据集上的大量实验表明,所提出的CGSL优于现有的最先进方法,展示了其在MCD中的优越性能。代码将发布于https://github.com/TongfeiLiu/CGSL-for-MCD。
Keyword:
multimodal change detection
heterogeneous remote sensing images
commonality graph structure learning
unsupervised learning
graph neural networks

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