undefined

A hybrid generative adversarial network for weakly-supervised cloud detection in multispectral images

Julkaisuvuosi

2022

Tekijät

Li, Jun; Wu, Zhaocong; Sheng, Qinghong; Wang, Bo; Hu, Zhongwen; Zheng, Shaobo; Camps-Valls, Gustau; Molinier, Matthieu; Chen, Jing M.

Tiivistelmä

<p>Cloud detection is a crucial step in the optical satellite image processing pipeline for Earth observation. Clouds in optical remote sensing images seriously affect the visibility of the background and greatly reduce the usability of images for land applications. Traditional methods based on thresholding, multi-temporal or multi-spectral information are often specific to a particular satellite sensor. Convolutional Neural Networks for cloud detection often require labeled cloud masks for training that are very time-consuming and expensive to obtain. To overcome these challenges, this paper presents a hybrid cloud detection method based on the synergistic combination of generative adversarial networks (GAN) and a physics-based cloud distortion model (CDM). The proposed weakly-supervised GAN-CDM method (available online https://github.com/Neooolee/GANCDM) only requires patch-level labels for training, and can produce cloud masks at pixel-level in both training and testing stages. GAN-CDM is trained on a new globally distributed Landsat 8 dataset (WHUL8-CDb, available online doi:https://doi.org/10.5281/zenodo.6420027) including image blocks and corresponding block-level labels. Experimental results show that the proposed GAN-CDM method trained on Landsat 8 image blocks achieves much higher cloud detection accuracy than baseline deep learning-based methods, not only in Landsat 8 images (L8 Biome dataset, 90.20% versus 72.09%) but also in Sentinel-2 images (“S2 Cloud Mask Catalogue” dataset, 92.54% versus 77.00%). This suggests that the proposed method provides accurate cloud detection in Landsat images, has good transferability to Sentinel-2 images, and can quickly be adapted for different optical satellite sensors.</p>
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

280

Artikkelinumero

113197

Julkaisu­foorumi

66054

Julkaisufoorumitaso

3

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Kustantajan version lisenssi

CC BY NC

Rinnakkaistallennettu

Ei

Muut tiedot

Tieteenalat

Maataloustiede

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1016/j.rse.2022.113197

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä