系统工程与电子技术 ›› 2024, Vol. 46 ›› Issue (10): 3375-3382.doi: 10.12305/j.issn.1001-506X.2024.10.15

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基于多任务学习的建筑毁伤评估方法

王一博1,2, 张乐飞3, 李新德1,2,4,*   

  1. 1. 东南大学自动化学院, 江苏 南京 210096
    2. 南京应用数学中心, 江苏 南京 211135
    3. 武警部队研究院, 北京 100012
    4. 东南大学深圳研究院, 广东 深圳 518063
  • 收稿日期:2024-01-30 出版日期:2024-09-25 发布日期:2024-10-22
  • 通讯作者: 李新德
  • 作者简介:王一博 (1999—), 男, 硕士研究生, 主要研究方向为深度学习、图像处理
    张乐飞 (1980—), 男, 高级工程师, 博士, 主要研究方向为无人系统总体技术、无线电通信技术、数据链系统体系设计
    李新德 (1975—), 男, 教授, 博士, 主要研究方向为人工智能、智能机器人、机器视觉感知
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(62233003);国家自然科学基金(62073072);深圳市科技计划(JCYJ20210324132202005);深圳市科技计划(JCYJ20220818101206014)

Multi-task learning based building damage assessment method

Yibo WANG1,2, Lefei ZHANG3, Xinde LI1,2,4,*   

  1. 1. School of Automation, Southeast University, Nanjing 210096, China
    2. Nanjing Center for Applied Mathematics, Nanjing 211135, China
    3. Armed Police Force Research Institute, Beijing 100012, China
    4. Shenzhen Research Institute, Southeast University, Shenzhen 518063, China
  • Received:2024-01-30 Online:2024-09-25 Published:2024-10-22
  • Contact: Xinde LI

摘要:

建筑毁伤评估在灾害救援过程中对制定救援策略、优化资源调度等方面具有重要作用。现阶段, 基于语义分割的毁伤评估方法难以提取毁伤建筑细粒度语义信息, 对此提出一种基于多任务学习的建筑毁伤评估方法, 将毁伤评估分为粗粒度的建筑区域提取与细粒度的毁伤分割两个子任务, 通过共用编解码器, 与上下文信息融合模块实现建筑区域的粗粒度提取和建筑毁伤的细粒度分割, 将两个结果使用Hadamard积融合, 得到最终评估结果。实验结果表明, 所提的基于多任务学习的建筑毁伤评估方法有较好的性能。

关键词: 建筑毁伤评估, 深度学习, 多任务学习

Abstract:

Building damage assessment plays an important role in the disaster relief process, influencing the formulation of rescue strategies and optimization of resource allocation. Currently, damage assessment methods based on semantic segmentation face challenges in extracting fine-grained semantic information for damaged buildings. Thus, a multi-task learning based approach for building damage assessment is proposed, dividing the damage assessment into two subtasks as coarse-grained building area extraction and fine-grained damage segmentation. The proposed method utilizes a shared encoder-decoder and context fusion module to achieve coarse-grained extraction of building areas and fine-grained segmentation of building damage. The results of these two tasks are fused using the Hadamard product to obtain the final assessment. Experimental results demonstrate that the proposed multi-task learning based building damage assessment method performs well.

Key words: building damage assessment, deep learning, multi-task learning

中图分类号: