論文の概要: Joint Instance Segmentation and Geometric Attribute Regression for Roof Structures in Aerial Imagery
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.26370v1
- Date: Mon, 25 May 2026 22:37:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-27 17:51:41.492769
- Title: Joint Instance Segmentation and Geometric Attribute Regression for Roof Structures in Aerial Imagery
- Title(参考訳): 空中画像におけるルーフ構造の連関セグメンテーションと幾何学的属性回帰
- Authors: Luuk Versteeg, Rob G. J. Wijnhoven, Martin R. Oswald,
- Abstract要約: 本研究では, 単独の航空写真から, インスタンスレベルの屋根セグメントマスクを共同で予測する手法を提案する。
本稿では, 平坦な屋根セグメントの監視を抑える条件付き方位損失と, 対数正規化高さ表現という2つの重要なイノベーションを紹介する。
本手法は, 平均絶対誤差を屋根斜面で約4度, 方位で7度, 建築高さで1mとし, ケースセグメンテーションAP$_50$ of 0.566とした。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 18.60580673640467
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We present a method for jointly predicting instance-level roof segment masks together with three continuous geometric attributes -- building height, roof slope, and roof azimuth -- from a single aerial orthophoto. Our approach extends Mask R-CNN with a dedicated attribute regression branch and introduces two key innovations: a conditional azimuth loss that suppresses supervision for flat roof segments where azimuth labels are inherently noisy, and a log-normalized height representation that addresses the heavily skewed distribution of building heights. We train and evaluate on a large-scale dataset of Dutch aerial images paired with automatically derived ground truth from 3DBAG, a nationwide LiDAR-based 3D building dataset. Using a DINOv3 ConvNeXt-Base backbone, our method achieves a mean absolute error of approximately 4 degrees for roof slope, 7 degrees for azimuth, and 1 meter for building height, with an instance segmentation AP$_{50}$ of 0.566. The predicted per-segment masks and attributes are sufficient to reconstruct simplified 3D building models (LoD2) from a single overhead image, requiring expensive 3D reference data only for training.
- Abstract(参考訳): 本研究では, 建物の高さ, 屋根斜面, 屋根方位の3つの連続的な幾何学的特性とともに, 単独の航空写真から, インスタンスレベルの屋根セグメントマスクを共同で予測する手法を提案する。
提案手法は,Mask R-CNNを専用属性回帰ブランチで拡張し,アジマスラベルが本質的にノイズの多い平坦な屋根セグメントの監督を抑える条件付き方位損失と,建物の高さの重く歪んだ分布に対処するログ正規化高さ表現という,2つの重要なイノベーションを導入する。
我々は、LiDARをベースとした3Dビルディングデータセットである3DBAGから、オランダの航空画像の大規模なデータセットと、自動的に引き起こされた地上の真実とを組み合わせて、訓練し、評価する。
DINOv3 ConvNeXt-Baseバックボーンを用いて,屋根斜面の約4度,方位の7度,建築高さの1mの平均絶対誤差を,AP$_{50}$ 0.566で達成した。
予測されたセグメントごとのマスクと属性は、単一のオーバーヘッド画像から単純化された3Dビルディングモデル(LoD2)を再構築するのに十分であり、トレーニングにのみ高価な3Dリファレンスデータを必要とする。
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