Transfer learning for hierarchical Conditional Random Fields for the classification of urban aerial and satellite images

用于城市航空和卫星图像分类的分层条件随机场的迁移学习

基本信息

项目摘要

It is the goal of the proposed project to develop a methodology for the supervised context-based classification of aerial and high-resolution satellite images of urban areas. The main scientific contribution is the development and application of methods for transfer learning for determining the parameters of the classification model in order to reduce the amount of training data required for such a model. In order to overcome problems of methods based on local context only, a hierarchical model is proposed. The classification is based on a digital surface model and a true orthophoto, the mathematical framework is provided by Conditional Random Fields (CRF). Recent work on CRF-based classification has shown that simple models of local context may lead to over-smoothing of the results. More complex models can lead to better results, but they require a considerably larger amount of training data. Furthermore, CRF are known to have problems in modelling long-range interactions between objects in a scene. In order to tackle these problems, we suggest a new CRF-based classification technique using more complex context models than comparable methods. In order to reduce the amount of training data required for learning the parameters of these models, it is our goal to develop models that are suitable for transfer learning, so that training data acquired at another time and/or for another place can be transferred to a new scene to be classified. The suggested project constitutes the first application of the principles of transfer learning in the context of graph-based classification methods in image analysis. Furthermore, in order to be able to model long-range interactions in the probabilistic model with a realistic computational effort, scale space is considered explicitly by building a hierarchical model. The new methodology is evaluated on real data with a reference that was generated manually. The methodology developed in both projects, which deal with different aspects of transfer learning, will be exchanged and compared.
拟议项目的目标是开发一种基于上下文的高分辨率和高分辨率卫星图像的方法论。主要的科学贡献是开发和应用用于确定分类模型参数的转移学习方法,以减少这种模型所需的培训数据量。为了克服仅基于本地环境的方法,提出了层次模型。分类基于数字表面模型和真正的正射手,该数学框架由条件随机场(CRF)提供。关于基于CRF的分类的最新工作表明,局部上下文的简单模型可能会导致结果过度平滑。更复杂的模型可以带来更好的结果,但是它们需要大量的培训数据。此外,众所周知,CRF在模拟场景中对象之间的长距离相互作用时存在问题。为了解决这些问题,我们建议使用比可比方法更复杂的上下文模型的新的基于CRF的分类技术。为了减少学习这些模型参数所需的培训数据量,我们的目标是开发适合转移学习的模型,以便在另一个时间和/或其他地方获得的培训数据可以转移到一个要分类的新场景。建议的项目构成了在图像分析中基于图的分类方法中转移学习原理的第一个应用。此外,为了能够通过逼真的计算工作来模拟概率模型中的远程相互作用,通过构建层次结构模型明确考虑了比例空间。在实际数据上评估新方法,并用手动生成的参考。两个项目中开发的方法将交换和比较。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
ITERATIVE RE-WEIGHTED INSTANCE TRANSFER FOR DOMAIN ADAPTATION
TRANSFER LEARNING BASED ON LOGISTIC REGRESSION
A COMPARISON OF TWO STRATEGIES FOR AVOIDING NEGATIVE TRANSFER IN DOMAIN ADAPTATION BASED ON LOGISTIC REGRESSION
基于逻辑回归的域适应中两种避免负迁移策略的比较
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr.-Ing. Christian Heipke其他文献

Professor Dr.-Ing. Christian Heipke的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr.-Ing. Christian Heipke', 18)}}的其他基金

Simultaneous contextual classification of multitemporal and multiscale remote sensing imagery based on existing GIS data for training
基于现有GIS数据对多时相、多尺度遥感影像进行同步上下文分类进行训练
  • 批准号:
    290281376
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
High precision trajectory determination of an UAS by integrating camera and laser scanner data with generalised object models
通过将相机和激光扫描仪数据与广义物体模型相结合来确定无人机的高精度轨迹
  • 批准号:
    315096149
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
QTrajectores - Detektion und Verfolgung von Personen in komplexen Bildsequenzen
QTrajectores - 复杂图像序列中人物的检测和跟踪
  • 批准号:
    161842595
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Automatische 3D Rekonstruktion komplexer Straßenkreuzungen aus Luftbildsequenzen durch semantische Modellierung von statischen und bewegten Kontextobjekten
通过静态和移动上下文对象的语义建模,根据航空照片序列自动 3D 重建复杂的道路交叉口
  • 批准号:
    186143973
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Automatische multiskalige Interpretation multitemporaler Fernerkundungsdaten
多时相遥感数据的自动多尺度解译
  • 批准号:
    62481460
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Automatic quality assessment and update of road data in sub-urban areas using aerial images
使用航空图像自动评估和更新郊区道路数据
  • 批准号:
    62030877
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Automatische strukturelle Interpretation landwirtschaftlicher Flächen aus multitemporalen hochauflösenden Luftbildern
根据多时相高分辨率航空图像对农业区进行自动结构解释
  • 批准号:
    5451980
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Automatic quality assessment and update of digital road data in sub-urban areas using digital aerial images
使用数字航空图像自动评估和更新郊区数字道路数据
  • 批准号:
    5456485
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Automatische auflösungsabhängige Anpassung von Bildanalyse-Objektmodellen
图像分析对象模型的自动分辨率相关调整
  • 批准号:
    5408477
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Integration of image matching and multi-image shape from shading for the derivation of digital terrain models
集成图像匹配和来自阴影的多图像形状以推导数字地形模型
  • 批准号:
    5331892
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes

相似国自然基金

利用深度学习方法开发创新高精度城市风速及污染物扩散的预测模型研究
  • 批准号:
    42375193
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    51 万元
  • 项目类别:
    面上项目
​基于自监督学习的医学图像质量迁移反问题理论
  • 批准号:
    12301546
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于共识主动性学习的城市电动汽车充电、行驶行为与交通网—配电网协同控制策略研究
  • 批准号:
    62363022
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
基于脑电信号多域特征和深度学习的驾驶行为识别研究
  • 批准号:
    62366028
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    33 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
基于自监督学习的脑电特征表达预训练模型研究
  • 批准号:
    62376098
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Collaborative Research: An Integrated Framework for Learning-Enabled and Communication-Aware Hierarchical Distributed Optimization
协作研究:支持学习和通信感知的分层分布式优化的集成框架
  • 批准号:
    2331710
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: An Integrated Framework for Learning-Enabled and Communication-Aware Hierarchical Distributed Optimization
协作研究:支持学习和通信感知的分层分布式优化的集成框架
  • 批准号:
    2331711
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Transformer-based Framework for Multi-objective Reinforcement Learning using Hierarchical Policies
使用分层策略的基于 Transformer 的多目标强化学习框架
  • 批准号:
    24K20843
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Collaborative Research: CCSS: Hierarchical Federated Learning over Highly-Dense and Overlapping NextG Wireless Deployments: Orchestrating Resources for Performance
协作研究:CCSS:高密度和重叠的 NextG 无线部署的分层联合学习:编排资源以提高性能
  • 批准号:
    2319780
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CCSS: Hierarchical Federated Learning over Highly-Dense and Overlapping NextG Wireless Deployments: Orchestrating Resources for Performance
协作研究:CCSS:高密度和重叠的 NextG 无线部署的分层联合学习:编排资源以提高性能
  • 批准号:
    2319781
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了