MétaCan
Menu
← Retour à la cohorte
Enregistrement W2294315269

A bayesian theory for forestry image understanding

2004· article· en· W2294315269 sur OpenAlexaff
Terry Caelli, Li Cheng

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typearticle
Langueen
DomaineEnvironmental Science
ThématiqueRemote Sensing and LiDAR Applications
Établissements canadiensUniversity of Alberta
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésHeuristicsHeuristicComputer scienceTree (set theory)Artificial intelligenceBayesian probabilityMachine learningInferenceBayesian inferencePattern recognition (psychology)Mathematics
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

This thesis aims at developing a statistical framework for forestry inventory based on airborne digital imagery. The goal is to infer the plausible 3D interpretation of forestry scene geometry given 2D image data. The cycle of image understanding is considered in terms of a common Bayesian inference approach where components are estimated at each stage by solving optimization sub-problems. Traditional forestry inventory systems have developed many heuristic-based methods that can be roughly classified into two categories: (a) data-driven heuristics, such as Gougeon's valley-following method based on the assumption that tree boundaries are coincident with specific intensity changes along neighboring pixels, and (b) model-driven heuristics, such as Pollock's synthetic tree template which synthesize the 2D tree template by assuming prior knowledge of the 3D geometry of given species and camera/lighting conditions. Obviously these methods fail when the corresponding assumptions are not satisfied. In other words, due to the complexity and variability of the visual appearance of trees, the true 3D forestry scene may lie in a large and complicated solution space. Heuristics, like those used in the above cases, do apply to specific cases, but are too fragile to apply in general. In particular they cannot apply to native boreal forests consisting of mixed species with overlapping canopies—the type of forest of main interest in this thesis. Fortunately, by taking advantage of recent developments in Bayesian statistics and Machine Learning, we are able to propose a generic framework that allows reliable and effective inference of the optimal solution given the adopted statistical models. The proposed framework consists of three main modules: the segmenter, the stereo, and the 3D-fitting modules. Each module is formulated as an optimization problem. The first two modules serve to produce the independent “sketches” of the input image data while the third module integrates evidence to produce 3D models as consistent as possible with what is being sensed. In the following, each of the modules is discussed in details. The segmenter provides annotations of the input images after offline supervised learning. A new image model was proposed, then labelled regions (aspen, spruce, shadow and ground regions) are formed. The stereo module infers the depth/elevation map from an aerial input stereo image pair. A Bayesian stereo algorithm is proposed for approximate inference of the depth map using loopy belief propagation, and for parameter estimation using sampling techniques. The 3D model fitting module aims at finding the optimal solution that is most plausible and consistent with the stereo and annotated region extraction modules in terms of minimizing the fitting errors. Sampling techniques are used to traverse the solution spaces. As much as can be concluded from the literature, this seems to be the first time a fully Bayesian image understanding system has been developed that extracts both annotated image and 3D models based on the fundamental principles of sub-process optimization, feedback and update of hypotheses based on observed data and the integration of predictions from the system's modules. Very encouraging results have been obtained for forestry image data, both synthesized and natural and beyond the typically single species plantation images examined in previous studies.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,005
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,014
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,007
Score d'incertitude au seuil0,025

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0050,014
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens large)0,0020,002
Bibliométrie0,0030,002
Études des sciences et des technologies0,0010,005
Communication savante0,0040,006
Science ouverte0,0030,002
Intégrité de la recherche0,0020,004
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0050,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,019
Tête enseignante GPT0,248
Écart entre enseignants0,230 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2004
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même sujetRemote Sensing and LiDAR Applications→Travaux en français237 207→