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Optimized Reinforcement Learning-Driven Model for Remote Sensing Change Detection
DOI:10.3390/jimaging12030139.png)
摘要
En 中文
近年来,深度学习在遥感变化检测(CD)领域取得了显著进展;然而,实际部署仍受限于两个问题。首先,CD结果易受成像诱导的不确定性影响——混合像素和模糊边界、辐射不均(如阴影和季节性光照变化)以及轻微残留配准误差,导致伪变化和边界碎片化。其次,现有方法采用静态单次推理范式,缺乏显式的反馈机制进行自适应误差校正,这削弱了在复杂或未见场景中的泛化能力。为解决这些问题,我们提出了一种反馈驱动的CD框架,该框架整合了双分支U-Net与深度强化学习(RL),用于对初始变化概率图进行像素级概率迭代优化。骨干网络通过多尺度双时相特征生成变化可能性的初步后验估计,而基于PPO的RL代理将优化过程建模为马尔可夫决策过程。该代理利用融合了多尺度特征、预测置信度/不确定性以及空间一致性线索(如邻域一致性和边缘响应)的状态表示,以执行多步校正操作。从成像与解释的角度来看,RL模块可被视为一种可学习的、自适应的成像优化机制:针对受模糊边界、辐射不均和局部配准误差影响的潜在区域,代理通过反馈驱动的多步校正提升边界保真度和空间一致性,同时抑制由阴影和光照变化引起的伪变化。在CDD、SYSU-CD、PVCD和BRIGHT四个数据集上的实验验证了该方法的一致性改进。以SiamU-Net为例,所提RL优化使mIoU在CDD、SYSU-CD、PVCD和BRIGHT上分别提升了3.07、2.54、6.13和3.1个百分点,当将相同RL模块集成到其他代表性CD骨干网络时,同样观察到一致的增益。
Keyword:
remote sensing change detection
deep learning
reinforcement learning
U-Net
adaptive segmentation
UAV dataset
AI总结
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期刊
J
IF:
3.3
论文数:
1.1K
被引数:
4.4K
机构
引用论文
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