Oil Spill Identification from SAR Images for Low Power Embedded Systems Using CNN
Notice bibliographique
Résumé
Oil spills represent one of the major threats to marine ecosystems. Satellite synthetic-aperture radar (SAR) sensors have been widely used to identify oil spills due to their ability to provide high resolution images during day and night under all weather conditions. In recent years, the use of artificial intelligence (AI) systems, especially convolutional neural networks (CNNs), have led to many important improvements in performing this task. However, most of the previous solutions to this problem have focused on obtaining the best performance under the assumption that there are no constraints on the amount of hardware resources being used. For this reason, the amounts of hardware resources such as memory and power consumption required by previous solutions make them unsuitable for remote embedded systems such as nano and micro-satellites, which usually have very limited hardware capability and very strict limits on power consumption. In this paper, we present a CNN architecture for semantically segmenting SAR images into multiple classes. The proposed CNN is specifically designed to run on remote embedded systems, which have very limited hardware capability and strict limits on power consumption. Even if the performance in terms of results accuracy does not represent a step forward compared with previous solutions, the presented CNN has the important advantage of being able to run on remote embedded systems with limited hardware resources while achieving good performance. The presented CNN is compatible with dedicated hardware accelerators available on the market due to its low memory footprint and small size. It also provides many additional very significant advantages, such as having shorter inference times, requiring shorter training times, and avoiding transmission of irrelevant data. Our goal is to allow embedded low power remote devices such as satellite systems for remote sensing to be able to directly run CNNs on board, so that the amount of data that needs to be transmitted to ground and processed on ground can be substantially reduced, which will be greatly beneficial in significantly reducing the amount of time needed for identification of oil spills from SAR images.
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 enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».