D-Net: A Density-Based Convolutional Neural Network for Mobile LiDAR Point Clouds Classification in Urban Areas
Notice bibliographique
Résumé
The 3D semantic segmentation of a LiDAR point cloud is essential for various complex infrastructure analyses such as roadway monitoring, digital twin, or even smart city development. Different geometric and radiometric descriptors or diverse combinations of point descriptors can extract objects from LiDAR data through classification. However, the irregular structure of the point cloud is a typical descriptor learning problem—how to consider each point and its surroundings in an appropriate structure for descriptor extraction? In recent years, convolutional neural networks (CNNs) have received much attention for automatic segmentation and classification. Previous studies demonstrated deep learning models’ high potential and robust performance for classifying complicated point clouds and permutation invariance. Nevertheless, such algorithms still extract descriptors from independent points without investigating the deep descriptor relationship between the center point and its neighbors. This paper proposes a robust and efficient CNN-based framework named D-Net for automatically classifying a mobile laser scanning (MLS) point cloud in urban areas. Initially, the point cloud is converted into a regular voxelized structure during a preprocessing step. This helps to overcome the challenge of irregularity and inhomogeneity. A density value is assigned to each voxel that describes the point distribution within the voxel’s location. Then, by training the designed CNN classifier, each point will receive the label of its corresponding voxel. The performance of the proposed D-Net method was tested using a point cloud dataset in an urban area. Our results demonstrated a relatively high level of performance with an overall accuracy (OA) of about 98% and precision, recall, and F1 scores of over 92%.
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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) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».