Eliminación de nubes en imágenes de teledetección basada en coherencia multimodal

ZHU Shudan ,  

LEI Fan ,  

ZHANG Lijun ,  

YANG Min ,  

YANG Kaijun ,  

WEI Jide ,  

FENG Ruyi ,  

摘要

La obstrucción por nubes es un desafío persistente en el procesamiento de imágenes ópticas de teledetección, y los métodos tradicionales para eliminar nubes a menudo tienen dificultad para restaurar completamente los detalles de las áreas ocultas, afectando la calidad de la imagen. Para abordar este problema, este artículo propone un método de eliminación de nubes basado en la fusión de coherencia de características multimodales (Cloud-Harmonizer), que aprovecha completamente la complementariedad y coherencia de las características de imágenes SAR y ópticas en la representación de objetos terrestres para lograr una reparación efectiva de la información en las áreas de nubes. El método consta de tres módulos centrales: el módulo de coherencia de características multimodales MFCM (Multi-modal Feature Consistency Module) para alinear las características ópticas y SAR, capturando y generando una atención diferencial en la región de las nubes; el módulo de compensación con restricción de coherencia CCCM (Consistency-Constrained Compensation Module) que guía los datos SAR para compensar las características faltantes en las imágenes ópticas basado en la atención diferencial; y el módulo de fusión adaptativa colaborativa multimodal MCAF (Multi-modal Collaborative Adaptive Fusion Module) que integra aún más las características de ambas modalidades mediante una estrategia de fusión adaptativa, mejorando el efecto global de reparación. Los resultados experimentales en el conjunto de datos SEN12MS-CR muestran un rendimiento sobresaliente en las métricas PSNR, SSIM y SAM con valores de 30.0408, 0.9004 y 7.6068 respectivamente, superando los métodos avanzados actuales. Los resultados muestran que el método propuesto tiene un fuerte potencial para la eliminación de nubes y la reparación de características, proporcionando una referencia útil para el desarrollo de aplicaciones de fusión de datos multimodales de teledetección y tecnologías de eliminación de nubes.

关键词

Eliminación de nubes en imágenes de teledetección; fusión de datos multimodales; coherencia de características multimodales

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