Distilling Segmenters From CNNs and Transformers for Remote Sensing Images’ Semantic Segmentation

计算机科学 卷积神经网络 人工智能 变压器 分割 蒸馏 稳健性(进化) 机器学习 模式识别(心理学) 工程类 生物化学 基因 电气工程 电压 有机化学 化学
作者
Zhe Dong,Guoming Gao,Tianzhu Liu,Yanfeng Gu,Xiangrong Zhang
出处
期刊:IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:61: 1-14 被引量:29
标识
DOI:10.1109/tgrs.2023.3290411
摘要

Semantic segmentation is a crucial task in remote sensing and has been predominantly performed using convolutional neural networks (CNNs) for the past decade. Recently, transformers with self-attention mechanisms have demonstrated superior performance compared to CNNs. However, due to the locality of CNN and the high computational complexity and massive data resource requirements of transformer, neither of them can be well applied in resource-constrained practical remote sensing scenarios. Motivated by the limitations of using either convolutional neural networks (CNNs) or transformers alone in the task of semantic segmentation of remote sensing images, a novel cross-model knowledge distillation framework, named distilling segmenters from CNNs and transformers (DSCT), is proposed in this paper to harness the complementary advantages of both models. The framework utilizes a channel-weighted attention-guided feature distillation (CAFD) module to condense the feature from the teacher model and enhance the student model's focus on the teacher-focused regions. Additionally, a target-nontarget knowledge distillation (TNKD) module is proposed that decouples logit distillation into target and nontarget knowledge distillation to guide the student model in learning the underlying representations and decision boundaries from the teacher model. By learning the complementary knowledge from the teacher, our proposed DSCT framework improves the student's segmentation performance without adding trainable parameters. Experiments on four available remote sensing datasets (ISPRS Potsdam, Vaihingen, GID and LoveDA) indicate that the proposed DSCT outperforms the state-of-the-art knowledge distillation methods and demonstrates its effectiveness and robustness.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
英姑应助MiSD采纳,获得10
1秒前
南攻完成签到,获得积分10
9秒前
12秒前
爱学习完成签到 ,获得积分10
13秒前
wulin314完成签到,获得积分10
14秒前
张海新完成签到 ,获得积分10
14秒前
ran完成签到 ,获得积分10
16秒前
17秒前
韦远侵完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
mw完成签到 ,获得积分10
18秒前
spinon完成签到,获得积分10
24秒前
wuludie发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
欢呼的鲂完成签到,获得积分10
29秒前
季夏聆风吟完成签到 ,获得积分10
35秒前
wanci应助zhuxiaoer采纳,获得10
35秒前
David完成签到,获得积分10
37秒前
灵巧的以亦完成签到 ,获得积分10
40秒前
风中星月完成签到 ,获得积分10
42秒前
默默小馒头完成签到 ,获得积分10
43秒前
沂昀完成签到 ,获得积分10
43秒前
水墨丹青完成签到 ,获得积分10
45秒前
Mr.H完成签到 ,获得积分10
45秒前
芝士奶盖有点咸完成签到 ,获得积分10
47秒前
李安全完成签到,获得积分10
48秒前
潇潇完成签到 ,获得积分10
50秒前
Lauren完成签到 ,获得积分10
51秒前
wyuanhu完成签到,获得积分0
52秒前
Lilili完成签到 ,获得积分10
52秒前
含光完成签到,获得积分10
53秒前
蛰曜完成签到,获得积分10
54秒前
冰虚发布了新的文献求助10
58秒前
风笑完成签到 ,获得积分10
1分钟前
songyu完成签到,获得积分10
1分钟前
迅速的幻雪完成签到 ,获得积分10
1分钟前
繁荣的安白完成签到 ,获得积分10
1分钟前
honggx08完成签到,获得积分10
1分钟前
慕青应助lin采纳,获得10
1分钟前
悬铃木完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
久松真一著作集〈第5巻〉禅と芸術 500
Fundamentals of Modern Mathematics: A Practical Review (Dover Books on Mathematics) 500
Cold War Transcended: Australia's China Policy, 1949-1990 470
Cybercrime: The Transformation of Crime in the Information Age, 2nd Edition 400
Moore's Clinically Oriented Anatomy 10th Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6614120
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8379119
关于积分的说明 17924941
捐赠科研通 5780747
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2958810
邀请新用户注册赠送积分活动 1934035
关于科研通互助平台的介绍 1837080