pytorch实现遥感建筑物提取

如何自动地从高分辨率遥感影像中提取建筑物等人工目标是高分辨率遥感影像处理与理解领域的一个热点与难点问题。本篇文章我们将学习如何使用pytorch实现遥感建筑物的智能提取。

智能提取的流程

基于深度学习的遥感建筑物智能提取,首先需要制作数据集,然后构建深度学习神经网络,接着让深度学习神经网络从制作的数据集中学习建筑物的特征,最终实现建筑物的智能提取。

数据集选择

本文选取的是WHU-Building-DataSets。数据集[1]包含了从新西兰基督城的航空图像中提取的超过220,000个独立建筑,图像被分割成了8189个512×512像素的片,其中包含了训练集(130,500个建筑),验证集(14,500个建筑)和测试集(42,000个建筑)。

网络构建

这里我们选用最基础的UNet网络进行搭建。

复制代码
import torch
import torch.nn as nn

class DoubleConv(nn.Module):
    def __init__(self, in_channels, out_channels):
        super(DoubleConv, self).__init__()
        self.double_conv = nn.Sequential(
            nn.Conv2d(in_channels, out_channels, kernel_size=3, padding=1),
            nn.ReLU(inplace=True),
            nn.Conv2d(out_channels, out_channels, kernel_size=3, padding=1),
            nn.ReLU(inplace=True)
        )

    def forward(self, x):
        return self.double_conv(x)

class UNet(nn.Module):
    def __init__(self, in_channels, out_channels):
        super(UNet, self).__init__()
        self.down1 = DoubleConv(in_channels, 32)
        self.pool1 = nn.MaxPool2d(2)
        self.down2 = DoubleConv(32, 64)
        self.pool2 = nn.MaxPool2d(2)
        self.down3 = DoubleConv(64, 128)
        self.pool3 = nn.MaxPool2d(2)
        self.down4 = DoubleConv(128, 256)
        self.pool4 = nn.MaxPool2d(2)

        self.middle = DoubleConv(256, 512)

        self.up1 = nn.ConvTranspose2d(512, 256, kernel_size=2, stride=2)
        self.upconv1 = DoubleConv(512, 256)
        self.up2 = nn.ConvTranspose2d(256, 128, kernel_size=2, stride=2)
        self.upconv2 = DoubleConv(256, 128)
        self.up3 = nn.ConvTranspose2d(128, 64, kernel_size=2, stride=2)
        self.upconv3 = DoubleConv(128, 64)
        self.up4 = nn.ConvTranspose2d(64, 32, kernel_size=2, stride=2)
        self.upconv4 = DoubleConv(64, 32)

        self.out_conv = nn.Conv2d(32, out_channels, kernel_size=1)

    def forward(self, x):

        down1 = self.down1(x)
        pool1 = self.pool1(down1)
        down2 = self.down2(pool1)
        pool2 = self.pool2(down2)
        down3 = self.down3(pool2)
        pool3 = self.pool3(down3)
        down4 = self.down4(pool3)
        pool4 = self.pool4(down4)

        middle = self.middle(pool4)

        up1 = self.up1(middle)
        concat1 = torch.cat([down4, up1], dim=1)
        upconv1 = self.upconv1(concat1)

        up2 = self.up2(upconv1)
        concat2 = torch.cat([down3, up2], dim=1)
        upconv2 = self.upconv2(concat2)

        up3 = self.up3(upconv2)
        concat3 = torch.cat([down2, up3], dim=1)
        upconv3 = self.upconv3(concat3)

        up4 = self.up4(upconv3)
        concat4 = torch.cat([down1, up4], dim=1)
        upconv4 = self.upconv4(concat4)

        out = self.out_conv(upconv4)
        return out

网络训练

训练结果

训练完成后,loss与accuracy变化曲线如下所示。

测试精度

我们对IOU、F1、OA、Precision、Recall等做了测试,测试精度如下。

测试结果

总结

本期的分享就到这里,感兴趣的点点关注。

参考资料

1

WHU-Building-DataSets: https://study.rsgis.whu.edu.cn/pages/download/building_dataset.html

本文由mdnice多平台发布

相关推荐
LaughingZhu3 分钟前
Product Hunt 每日热榜 | 2026-04-26
人工智能·经验分享·深度学习·百度·产品运营
DogDaoDao38 分钟前
【GitHub】andrej-karpathy-skills:让 AI 编程助手告别三大通病
人工智能·深度学习·程序员·大模型·github·ai编程·andrej-karpathy
LaughingZhu1 小时前
Product Hunt 每日热榜 | 2026-04-29
人工智能·经验分享·深度学习·神经网络·产品运营
β添砖java2 小时前
深度学习(17)卷积层里的多输入多输出通道
人工智能·pytorch·深度学习
LaughingZhu3 小时前
Product Hunt 每日热榜 | 2026-04-30
人工智能·经验分享·深度学习·神经网络·产品运营
STLearner4 小时前
SIGIR 2026 | LLM × Graph论文总结(图增强LLM,GraphRAG,Agent,多模态,知识图谱,搜索,推
人工智能·python·深度学习·神经网络·机器学习·数据挖掘·知识图谱
老陈说编程4 小时前
12. LangChain 6大核心调用方法:invoke/stream/batch同步异步全解析,新手也能轻松学会
开发语言·人工智能·python·深度学习·机器学习·ai·langchain
AI医影跨模态组学5 小时前
如何将CT影像语义特征与肝癌术后辅助TACE获益相关的免疫抑制性肿瘤微环境建立关联,并进一步解释其与预后、PA-TACE治疗响应的机制联系
人工智能·深度学习·论文·医学·医学影像·影像组学
LaughingZhu6 小时前
Product Hunt 每日热榜 | 2026-05-03
人工智能·经验分享·深度学习·神经网络·产品运营
一切皆是因缘际会7 小时前
可落地数字生命工程:从记忆厮杀到自我意识觉醒全链路,AGI内生智能硅基生命心智建模
人工智能·深度学习·算法·机器学习·ai·系统架构·agi