論文の概要: PanFlowNet: A Flow-Based Deep Network for Pan-sharpening
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.07774v2
- Date: Tue, 16 May 2023 14:46:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-17 10:49:01.646192
- Title: PanFlowNet: A Flow-Based Deep Network for Pan-sharpening
- Title(参考訳): PanFlowNet: パンシャーピングのためのフローベースのディープネットワーク
- Authors: Gang Yang, Xiangyong Cao, Wenzhe Xiao, Man Zhou, Aiping Liu, Xun chen,
and Deyu Meng
- Abstract要約: パンシャーピングは、低分解能マルチスペクトル(LRMS)画像のスペクトル情報と高分解能パンクロマティック(PAN)画像のテクスチャ詳細を統合することで、高分解能マルチスペクトル(HRMS)画像を生成することを目的としている。
既存のディープラーニングに基づく手法は、決定論的マッピングを用いて、LRMS画像とPAN画像から1つのHRMS画像のみを復元する。
LRMS画像とPAN画像の条件分布を直接学習するフローベースパンシャーピングネットワーク(PanFlowNet)を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 41.9419544446451
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Pan-sharpening aims to generate a high-resolution multispectral (HRMS) image
by integrating the spectral information of a low-resolution multispectral
(LRMS) image with the texture details of a high-resolution panchromatic (PAN)
image. It essentially inherits the ill-posed nature of the super-resolution
(SR) task that diverse HRMS images can degrade into an LRMS image. However,
existing deep learning-based methods recover only one HRMS image from the LRMS
image and PAN image using a deterministic mapping, thus ignoring the diversity
of the HRMS image. In this paper, to alleviate this ill-posed issue, we propose
a flow-based pan-sharpening network (PanFlowNet) to directly learn the
conditional distribution of HRMS image given LRMS image and PAN image instead
of learning a deterministic mapping. Specifically, we first transform this
unknown conditional distribution into a given Gaussian distribution by an
invertible network, and the conditional distribution can thus be explicitly
defined. Then, we design an invertible Conditional Affine Coupling Block (CACB)
and further build the architecture of PanFlowNet by stacking a series of CACBs.
Finally, the PanFlowNet is trained by maximizing the log-likelihood of the
conditional distribution given a training set and can then be used to predict
diverse HRMS images. The experimental results verify that the proposed
PanFlowNet can generate various HRMS images given an LRMS image and a PAN
image. Additionally, the experimental results on different kinds of satellite
datasets also demonstrate the superiority of our PanFlowNet compared with other
state-of-the-art methods both visually and quantitatively.
- Abstract(参考訳): パンシャーピングは、低分解能マルチスペクトル(LRMS)画像のスペクトル情報と高分解能パンクロマティック(PAN)画像のテクスチャ詳細を統合することで、高分解能マルチスペクトル(HRMS)画像を生成することを目的としている。
これは本質的には、様々なHRMS画像をLRMS画像に分解できる超解像(SR)タスクの誤った性質を継承する。
しかし、既存のディープラーニングに基づく手法では、決定論的マッピングを用いてLRMS画像とPAN画像から1つのHRMS画像のみを復元し、HRMS画像の多様性を無視している。
本稿では,この問題を軽減するために,決定論的マッピングを学習する代わりに,LRMS画像とPAN画像の条件分布を直接学習するフローベースパン共有ネットワーク(PanFlowNet)を提案する。
具体的には、この未知条件分布を可逆ネットワークによって与えられたガウス分布に変換し、条件分布を明示的に定義することができる。
そこで我々は,CACB(Invertible Conditional Affine Coupling Block)を設計し,一連のCACBを積み重ねてPanFlowNetのアーキテクチャを構築する。
最後に、PanFlowNetはトレーニングセットが与えられた条件分布のログ類似度を最大化してトレーニングされ、さまざまなHRMSイメージの予測に使用できる。
実験により,提案したPanFlowNetは,LRMS画像とPAN画像から様々なHRMS画像を生成することができることを確認した。
さらに,異なる種類の衛星データを用いた実験結果から,パンフローネットが視覚的および定量的に他の最先端手法と比較して優れていることを示した。
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