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基于CNN和视觉状态空间的遥感影像语义分割

Cnn and visual state space based semantic segmentation of remote sensing images
张仕洁a,b
张斌a,b
赵文豪a,b
武汉工程大学 a. 智能机器人湖北省重点实验室; b. 计算机科学与工程学院, 武汉 430205

摘要

随着深度学习的发展,基于CNN和Transformer的语义分割在遥感领域得到了广泛应用。然而,这些方法仍存在局限:前者缺乏远程建模能力,后者受制于计算复杂性。最近,Mamba所提出的视觉状态空间(visual state space,VSS)模型展现了其能够对远程关系进行有效线性计算的能力。受此启发,提出了一种基于CNN和视觉状态空间的遥感影像语义分割网络,以克服现有方法的局限。首先,构建一个由CNN分支和VSS分支组成的架构,并行提取多尺度特征信息,挖掘局部相关性并捕获远程上下文依赖关系,并将VSS代替Transformer应用于解码器;其次,设计了协同调制模块学习空间权重调制特征,以自适应融合双分支语义信息,增强语义信息间的依赖关系;最后,使用额外的辅助头优化网络,通过辅助损失函数引导模型在训练中更多关注关键区域。该方法在LoveDA和Vaihingen数据集上进行实验验证,其mF1指标分别为69.61%和90.53%,mIoU指标分别为53.95%和83.13%。实验结果表明,所提出的模型在这两个公共数据集上表现优于其他分割模型。

基金项目

湖北省自然科学基金资助项目(2022CFCO31)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2024.07.0269
出版期卷: 《计算机应用研究》 优先出版, 2025年第42卷 第4期

发布历史

[2024-10-14] 优先出版

引用本文

张仕洁, 张斌, 赵文豪. 基于CNN和视觉状态空间的遥感影像语义分割 [J]. 计算机应用研究, 2025, 42 (4). (2024-12-31). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.07.0269. (Zhang Shijie, Zhang Bin, Zhao Wenhao. Cnn and visual state space based semantic segmentation of remote sensing images [J]. Application Research of Computers, 2025, 42 (4). (2024-12-31). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.07.0269. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

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