[صفحه اصلی ]   [Archive] [ English ]  
:: صفحه اصلي :: درباره نشريه :: آخرين شماره :: تمام شماره‌ها :: جستجو :: ثبت نام :: ارسال مقاله :: تماس با ما ::
بخش‌های اصلی
صفحه اصلی::
اطلاعات نشریه::
آرشیو مجله و مقالات::
برای نویسندگان::
داوران::
ثبت نام و اشتراک::
تماس با ما::
تسهیلات پایگاه::
بایگانی مقالات زیر چاپ::
آمار نشریه::
::
جستجو در پایگاه

جستجوی پیشرفته
..
دریافت اطلاعات پایگاه
نشانی پست الکترونیک خود را برای دریافت اطلاعات و اخبار پایگاه، در کادر زیر وارد کنید.
..
آمار سایت
مقالات منتشر شده: 352
نرخ پذیرش: 63.4
نرخ رد: 36.6
میانگین داوری: 207 روز
میانگین انتشار: 335 روز
..
:: دوره 13، شماره 2 - ( 6-1404 ) ::
جلد 13 شماره 2 صفحات 123-103 برگشت به فهرست نسخه ها
ارزیابی مدل RandLA-Net برای بخش‌بندی معنایی ابرنقاط سه‌بعدی LiDARHD در محیط‌های شهری پیچیده از طریق بهینه‌سازی پیش‌پردازش
جواد سدیدی* ، حمزه رفیع زاده ، هانی رضائیان
دانشگاه خوارزمی
چکیده:   (305 مشاهده)
بخش‌بندی معنایی ابر نقاط سه‌بعدی یکی از چالش‌های کلیدی در پردازش داده‌های لایدار(LiDAR) و کاربردهای مرتبط با بینایی کامپیوتری، رباتیک و نقشه‌برداری شهری محسوب می‌شود. در این پژوهش، عملکرد مدل یادگیری عمیق RandLA-Net برای بخش‌بندی معنایی ابر نقاط سه‌بعدی مورد بررسی قرار گرفته است. مجموعه داده‌ی مورد استفاده در این پژوهش، داده‌های  LiDARHD هلند موسوم به  AHN4 بوده که شامل اطلاعات ارتفاعی دقیق از مناطق مختلف، به‌ویژه محیط‌های شهری و طبیعی، می‌باشد. برای بهبود دقت مدل، فرآیند پیش‌پردازش داده‌ها شامل حذف نویز، نرمال‌سازی و افزایش داده اعمال شد. به‌منظور سنجش عملکرد مدل، از شاخص نسبت اشتراک به اجتماع (IoU) استفاده شد که درصد همپوشانی بین بخش پیش‌بینی‌شده و بخش واقعی هر کلاس را نشان می‌دهد و معیاری دقیق برای ارزیابی کیفیت بخش‌بندی به شمار می‌رود. نتایج نشان داد که مدلRandLA-Net  در بخش‌بندی کلاس‌هایی مانند زمین (% 92/3 IoU:) ، پوشش گیاهی(% 93/6 IoU:) و ساختمان(% 93/7 IoU:) عملکرد بالایی داشته است.
با این حال، کلاس‌های پیچیده و کم‌نمونه مانند پل
( 65/4%  IoU:)  با دقت کمتری شناسایی شدند. مقایسه‌ی مدل پیاده‌سازی‌شده با روش‌های پایه مانند  PointNet++ و  KPConvنشان می‌دهد که RandLA-Net  توانسته است دقت بالاتر و هزینه‌ی محاسباتی کمتری را ارائه دهد. نتایج کلی این پژوهش، با کسب میانگین نسبت اشتراک به اجتماع (mIoU) کلی برابر با % 78/1 بر روی مجموعه داده LiDARHD، اثربخشی یادگیری عمیق را در افزایش دقت و کارایی بخش‌بندی معنایی ابر نقاط سه‌بعدی برای کلاس‌های پرتکرار تأیید می‌کند. در عین حال، این یافته‌ها بر چالش‌های مداوم در زمینه تفکیک صحیح کلاس‌های کم‌نمونه (نادر) در محیط‌های پیچیده شهری تأکید دارد.
 
واژه‌های کلیدی: ابر نقاط سه‌بعدی، بخش‌بندی معنایی، یادگیری عمیق، RandLA-Net، لایدار(LiDAR)، پیش‌پردازش
متن کامل [PDF 2742 kb]   (106 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: سیستمهای اطلاعات مکانی (عمومی)
دریافت: 1404/2/12 | پذیرش: 1404/6/12 | انتشار الکترونیک پیش از انتشار نهایی: 1404/10/24 | انتشار: 1404/10/24
فهرست منابع
1. [1] C. Gaydon, M. Daab, and F. Roche, "FRACTAL: An Ultra-Large-Scale Aerial Lidar Dataset for 3D Semantic Segmentation of Diverse Landscapes," arXiv preprint arXiv:2405.04634, 2024.
2. [2] S. Yang, M. Hou, and S. Li, "Three-Dimensional Point Cloud Semantic Segmentation for Cultural Heritage: A Comprehensive Review," Remote Sensing, vol. 15, no. 3, p. 548, 2023. [Online]. Available: https://www.mdpi.com/2072-4292/15/3/548. [DOI:10.3390/rs15030548]
3. [3] L. Landrieu and M. Simonovsky, "Large-Scale Point Cloud Semantic Segmentation with Superpoint Graphs," in 2018 IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, 18-23 June 2018 2018, pp. 4558-4567, doi: 10.1109/CVPR.2018.00479. [DOI:10.1109/CVPR.2018.00479]
4. [4] R. Khan, M. Abbas, R. Anjum, F. Waheed, S. Ahmed, and F. K. Khan, Evaluating Machine Learning Techniques on Human Activity Recognition Using Accelerometer Data. 2020. [DOI:10.1109/UCET51115.2020.9205376]
5. [5] L. Tchapmi, C. Choy, I. Armeni, J. Gwak, and S. Savarese, "Segcloud: Semantic segmentation of 3d point clouds," in 2017 international conference on 3D vision (3DV), 2017: IEEE, pp. 537-547, doi: [DOI:10.48550/arXiv.1710.07563. https://doi.org/10.1109/3DV.2017.00067]
6. [6] Y. Wu, Q. Yao, X. Fan, M. Gong, W. Ma, and Q. Miao, "PANet: A Point-Attention Based Multi-Scale Feature Fusion Network for Point Cloud Registration," IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 72, pp. 1-13, 2023, doi: 10.1109/TIM.2023.3271757. [DOI:10.1109/TIM.2023.3271757]
7. [7] Y. Li, R. Bu, M. Sun, W. Wu, X. Di, and B. Chen, "Pointcnn: Convolution on x-transformed points," Advances in neural information processing systems, vol. 31, 2018.
8. [8] B. Wu, A. Wan, X. Yue, and K. Keutzer, "Squeezeseg: Convolutional neural nets with recurrent crf for real-time road-object segmentation from 3d lidar point cloud," in 2018 IEEE international conference on robotics and automation (ICRA), 2018: IEEE, pp. 1887-1893. [DOI:10.1109/ICRA.2018.8462926]
9. [9] Y. Wang, Y. Sun, Z. Liu, S. E. Sarma, M. M. Bronstein, and J. M. Solomon, "Dynamic graph cnn for learning on point clouds," ACM Transactions on Graphics (tog), vol. 38, no. 5, pp. 1-12, 2019, doi: [DOI:10.48550/arXiv.1801.07829. https://doi.org/10.1145/3326362]
10. [10] X. Lei et al., "WSPointNet: A multi-branch weakly supervised learning network for semantic segmentation of large-scale mobile laser scanning point clouds," International journal of applied earth observation and geoinformation, vol. 115, p. 103129, 2022. [DOI:10.1016/j.jag.2022.103129]
11. [11] C. Gaydon and F. Roche, "PureForest: A Large-Scale Aerial Lidar and Aerial Imagery Dataset for Tree Species Classification in Monospecific Forests," arXiv preprint arXiv:2404.12064, 2024, doi: [DOI:10.48550/arXiv.2404.12064. https://doi.org/10.1109/WACV61041.2025.00575]
12. [12] F. Matrone, M. Paolanti, E. Frontoni, and R. Pierdicca, "Enhancing explainability of deep learning models for point cloud analysis: a focus on semantic segmentation," International Journal of Digital Earth, vol. 17, no. 1, p. 2390457, 2024/12/31 2024, doi: 10.1080/175389.47.2024.2390457. [DOI:10.1080/17538947.2024.2390457]
13. [13] H. Yan, A. Lau, and H. Fan, "Evaluating Deep Learning Advances for Point Cloud Semantic Segmentation in Urban Environments," KN - Journal of Cartography and Geographic Information, 2025/01/23 2025, doi: 10.1007/s42489-025-00185-1. [DOI:10.1007/s42489-025-00185-1]
14. [14] Q. Hu et al., "Randla-net: Efficient semantic segmentation of large-scale point clouds," in Proceedings of the IEEE/CVF conference on computer vision and pattern recognition, 2020, pp. 11108-11117. [DOI:10.1109/CVPR42600.2020.01112]
15. [15] Z. Xie, H. Liu, Y. He, Y. Shi, P. Yu, J. Ai, and L. Zhong, "Cross modal networks for point cloud semantic segmentation of Chinese ancient buildings," npj Heritage Science, vol. 13, no. 1, p. 131, 2025. [DOI:10.1038/s40494-025-01701-2]
16. [16] Delft University of Technology. "GeoTiles - Geospatial data services." Delft University of Technology. https://geotiles.citg.tudelft.nl (accessed.
17. [17] H. Thomas, C. R. Qi, J.-E. Deschaud, B. Marcotegui, F. Goulette, and L. J. Guibas, "Kpconv: Flexible and deformable convolution for point clouds," in Proceedings of the IEEE/CVF international conference on computer vision, 2019, pp. 6411-6420. [DOI:10.1109/ICCV.2019.00651]
18. [18] C. R. Qi, L. Yi, H. Su, and L. J. Guibas, "Pointnet++: Deep hierarchical feature learning on point sets in a metric space," Advances in neural information processing systems, vol. 30, 2017.
ارسال پیام به نویسنده مسئول


XML   English Abstract   Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Sadidi J, Rafizadeh H, Rezaian H. Evaluation of RandLA-Net Model for Semantic Segmentation of 3D LiDARHD Point Clouds in Complex Urban Environments through Preprocessing Optimization. jgit 2025; 13 (2) :103-123
URL: http://jgit.kntu.ac.ir/article-1-983-fa.html

سدیدی جواد، رفیع زاده حمزه، رضائیان هانی. ارزیابی مدل RandLA-Net برای بخش‌بندی معنایی ابرنقاط سه‌بعدی LiDARHD در محیط‌های شهری پیچیده از طریق بهینه‌سازی پیش‌پردازش. مهندسی فناوری اطلاعات مکانی. 1404; 13 (2) :103-123

URL: http://jgit.kntu.ac.ir/article-1-983-fa.html



بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.
دوره 13، شماره 2 - ( 6-1404 ) برگشت به فهرست نسخه ها
نشریه علمی-پژوهشی مهندسی فناوری اطلاعات مکانی Engineering Journal of Geospatial Information Technology
Persian site map - English site map - Created in 0.13 seconds with 38 queries by YEKTAWEB 4741