MS4D-Net: Multitask-Based Semi-Supervised Semantic Segmentation Framework with Perturbed Dual Mean Teachers for Building Damage Assessment from High-Resolution Remote Sensing Imagery
Notice bibliographique
Résumé
In the aftermath of a natural hazard, rapid and accurate building damage assessment from remote sensing imagery is crucial for disaster response and rescue operations. Although recent deep learning-based studies have made considerable improvements in assessing building damage, most state-of-the-art works focus on pixel-based, multi-stage approaches, which are more complicated and suffer from partial damage recognition issues at the building-instance level. In the meantime, it is usually time-consuming to acquire sufficient labeled samples for deep learning applications, making a conventional supervised learning pipeline with vast annotation data unsuitable in time-critical disaster cases. In this study, we present an end-to-end building damage assessment framework integrating multitask semantic segmentation with semi-supervised learning to tackle these issues. Specifically, a multitask-based Siamese network followed by object-based post-processing is first constructed to solve the semantic inconsistency problem by refining damage classification results with building extraction results. Moreover, to alleviate labeled data scarcity, a consistency regularization-based semi-supervised semantic segmentation scheme with iteratively perturbed dual mean teachers is specially designed, which can significantly reinforce the network perturbations to improve model performance while maintaining high training efficiency. Furthermore, a confidence weighting strategy is embedded into the semi-supervised pipeline to focus on convincing samples and reduce the influence of noisy pseudo-labels. The comprehensive experiments on three benchmark datasets suggest that the proposed method is competitive and effective in building damage assessment under the circumstance of insufficient labels, which offers a potential artificial intelligence-based solution to respond to the urgent need for timeliness and accuracy in disaster events.
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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».