Построение трехмерных моделей ригидных объектов по спутниковым изображениям высокого пространственного разрешения с использованием сверточных нейронных сетей
Описан метод построения трехмерных моделей ригидных объектов по одному спутниковому изображению, базирующийся на применении двух сверточных нейронных сетей, последовательно выполняющих обработку спутниковых изображений высокого разрешения. Первая нейронная сеть выполняет интегральный анализ изображения с целью сегментации и выделения объектов заданных физических классов. Вторая нейронная сеть выполняет локальный анализ изображения и работает с изображениями, сегментированными первой нейронной сетью в областях на изображении, предположительно содержащих объекты заданных классов. Описан алгоритм восстановления трехмерной модели объекта по растровым областям сегментированного изображения, полученного по результатам локального анализа, основанный на регрессионном анализе, оценке эквивалентных фигур, а также линеаризации и поляризации контуров. Приведены результаты работы алгоритма на примере объектов железнодорожной инфраструктуры. Показаны результаты построения трехмерных моделей трех объектов железнодорожной инфраструктуры, выявляемых по результатам работы нейронных сетей, по четырем информативным классам областей, таких как крыши, стены, рельсы, линии контактной сети (столбы). Стандартные размеры, такие как ширина железнодорожной колеи для российских железных дорог (1.52 м) и средняя высота железнодорожных столбов (11.35 м) используются для оценки масштабирующих коэффициентов, позволяющих получить оценки размеров основания и высоты объектов. Показана возможность построения 3D-моделей объектов различных площадей от 210 до 4200 м2.