Réseaux de neurones profonds et fusion de données pour la segmentation sémantique d'images aériennes

Nicolas Audebert (1, 2) , Bertrand Le Saux (2) , Sébastien Lefèvre (1, 3)

1 OBELIX - Environment observation with complex imagery
2 ONERA - The French Aerospace Lab [Palaiseau]
3 IRISA - Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires

This work investigates the use of deep fully convolutional neural networks (DFCNN) for pixel-wise scene labeling of Earth Observation images. Especially, we train a variant of the SegNet architecture on remote sensing data over an urban area and study different strategies for performing accurate semantic segmentation. Our contributions are the following : 1) we transfer efficiently a DFCNN from generic everyday images to remote sensing images ; 2) we perform data fusion from heterogeneous sensors (optical and laser) using residual correction. Our framework improves state-of-the-art accuracy on the ISPRS Vaihingen 2D Semantic Labeling dataset.

Ce travail porte sur l'utilisation des réseaux de neu-rones convolutifs profonds pour la classification dense des images d'observation de la Terre. En particulier, nous en-traînons une variante de l'architecture SegNet sur des images aériennes en zone urbaine et étudions différentes stratégies de segmentation sémantique. Nos contributions sont les suivantes : 1) nous étudions la capacité de trans-fert des caractéristiques apprises sur des images classiques aux images aériennes en utilisant un réseau entièrement convolutif ; 2) nous réalisons la fusion de données hétéro-gènes (optique et Lidar) en utilisant un nouveau module neuronal dit de correction résiduelle. Nous démontrons la pertinence de ces contributions sur le jeu de données IS-PRS Vaihingen 2D Semantic Labeling. Mots Clé

Mots clés: Deep learning; semantic segmentation; semantic mapping; remote sensing; data fusion

Mots clés: fusion de données.; segmentation sémantique; Apprentissage profond; télédétection; cartographie sémantique

Domaines: Traitement des images [eess.IV]

Nicolas Audebert, Bertrand Le Saux, Sébastien Lefèvre. Réseaux de neurones profonds et fusion de données pour la segmentation sémantique d'images aériennes. ORASIS, GREYC, 2017, Colleville-sur-Mer, France. ⟨hal-01672871⟩