We introduce FusionRF, a novel framework for digital surface reconstruction from satellite multispectral and panchromatic images. Current work has demonstrated the increased accuracy of neural photogrammetry for surface reconstruction from optical satellite images compared to algorithmic methods. Common satellites produce both a panchromatic and multispectral image, which contain high spatial and spectral information respectively. Current neural reconstruction methods require multispectral images to be upsampled with a pansharpening method using the spatial data in the panchromatic image. However, these methods may introduce biases and hallucinations due to domain gaps. FusionRF introduces joint image fusion during optimization through a novel cross-resolution kernel that learns to resolve spatial resolution loss present in multispectral images. As input, FusionRF accepts the original multispectral and panchromatic data, eliminating the need for image preprocessing. FusionRF also leverages multimodal appearance embeddings that encode the image characteristics of each modality and view within a uniform representation. By optimizing on both modalities, FusionRF learns to fuse image modalities while performing reconstruction tasks and eliminates the need for a pansharpening preprocessing step. We evaluate our method on multispectral and panchromatic satellite images from the WorldView-3 satellite in various locations, and show that FusionRF provides an average of 17% reduction in depth reconstruction error, and renders sharp training and novel views.


翻译:本文提出FusionRF,一种从卫星多光谱与全色图像进行数字表面重建的新框架。现有研究表明,相较于传统算法方法,神经摄影测量技术利用光学卫星图像进行表面重建具有更高的精度。常规卫星同时获取全色图像与多光谱图像,分别蕴含高空间分辨率信息与高光谱分辨率信息。当前神经重建方法需通过全色图像的空间数据,采用全色锐化方法对多光谱图像进行上采样处理。然而,此类方法可能因域间差异引入偏差与伪影。FusionRF通过一种新型跨分辨率核函数,在优化过程中实现联合图像融合,该核函数能够学习解析多光谱图像中存在的空间分辨率损失问题。作为输入,FusionRF直接接收原始多光谱与全色数据,无需进行图像预处理。此外,FusionRF采用多模态外观嵌入技术,将各模态及视角的图像特征编码至统一表征空间。通过双模态联合优化,FusionRF能够在执行重建任务的同时学习图像模态融合机制,从而无需全色锐化预处理步骤。我们在WorldView-3卫星于不同地域获取的多光谱与全色图像数据集上进行评估,结果表明FusionRF在深度重建误差方面平均降低17%,并能够渲染出清晰的训练视图与新视角图像。

0
下载
关闭预览

相关内容

论文浅尝 | GEOM-GCN: Geometric Graph Convolutional Networks
开放知识图谱
14+阅读 · 2020年4月8日
【NeurIPS2019】图变换网络:Graph Transformer Network
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关资讯
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员