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深度学习哨兵2A/B影像超分辨率

时间:2019-09-25 16:19:33      阅读:130      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

这段时间,用到了哨兵影像,遇到了一个问题,就是哨兵影像,它的RGB/NIR波段是10米分辨率的,但是其他波段是20米和60米的,这就需要pansharpening了,所以我们需要设计一种算法来进行解决.

先把哨兵2的参数贴上来吧:

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通常pansharpening方法,都是一个全色波段提供空间信息,其他低分辨率多光谱波段提供光谱信息,然后将两者进行融合,这样就得到了高分辨率多光谱影像,但是

这里有一个问题,就是哨兵影像有四个“全色”波段,能不能都用到呢?

这里贴上一篇2018年的哨兵影像pansharpening方法:Lanaras C , Bioucas-Dias, José, Galliani S , et al. Super-resolution of Sentinel-2 images: Learning a globally applicable deep neural network[J]. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 2018, 146:305-319.

大家有兴趣可以看看这篇文献,里面提供了基于深度学习方法的哨兵超分思想,这也是我们后续改进的基本参考。

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 他的这篇文献里面提供的核心思想是,用深度学习网络去拟合数据,这些网络架构就不多说了,注意的一点就是去掉了batch norm层,提高了计算效率。哨兵影像超分的核心思想是如何准备样本的问题,这篇文献的样本制作方法如下所示:

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这个思想就是,降尺度数据。比如说,将10米数据首先通过高斯模糊,然后通过双三次卷积得到降尺度后的20米数据,作为训练样本,我自己在进行实验的时候,发现采用最近领插值方法得到效果更为理想,迷之问题。。。

说了这么多,这里提出我们的超分网络:

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终于贴上我们的网络,我经过大量的实验(其实也没几个。。。显卡太差,很穷!!),发现6层和32层并没有什么很大的区别,卷积核个数64与128差别并不大。

好吧,贴上我们的实验结果吧!

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图 超分结果

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图 原始影像

我们对细节进行一下对比:

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图 超分结果

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图 原始影像

从这里可以看出,超分影像,在保持光谱不变的同时,能够有效获得更高分辨率细节信息,对了,还要说一下我们的训练数据集,我选择了西藏,深圳,北京,上海,长沙五个地区的8景哨兵2影像,然后每一景选择了8000个64*64样本块进行训练,单GPU训练了1天左右,

从这里,我们可以看到深度学习在遥感影像超分领域的巨大潜力,但是目前也有一些小问题,比如说,均方差很难下降,训练参数的设置问题等等。

最后,如有问题,欢迎联系qq:1044625113,Email,1044625113@qq.com,欢迎大家联系交流!

 

深度学习哨兵2A/B影像超分辨率

原文:https://www.cnblogs.com/wzp-749195/p/11585079.html

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