Change detection using satellite imagery has applications in urban development, disaster response and precision agriculture. Current deep learning models show promising results. However, on-board computers are typically highly constrained which poses a challenge for deployment. On-board processing is desirable for saving bandwidth by downlinking only novel and valuable data. The goal of this work is to determine what change detection models are most technically feasible for on-board use in satellites. The novel patch based model MobileGoNogo is evaluated along current state-of-the-art models. Technical feasibility was determined by observing accuracy, inference time, storage buildup, memory usage and resolution on a satellite computer tasked with detecting changes in buildings from the SpaceNet 7 dataset. Three high level approaches were taken; direct classification, post classification and patch-based change detection. None of the models compared in the study fulfilled all requirements for general technical feasibility. Direct classification models were highly resource intensive and slow. Post classification model had critically low accuracy but desirable storage characteristics. Patch based MobileGoNogo performed better by all metrics except in resolution where it is significantly lower than any other model. We conclude that the novel model offers a feasible solution for low resolution, noncritical applications. / Upptäckt av förändringar med hjälp av satellitbilder har tillämpningar inom bl.a. stadsutveckling, katastrofinsatser och precisionsjordbruk. De nuvarande modellerna för djupinlärning visar lovande resultat. Datorerna ombord satelliter är dock vanligtvis mycket begränsade, vilket innebär en utmaning för användningen av dessa modeller. Databehandling ombord är önskvärd för att spara bandbredd genom att endast skicka ner nya och värdefulla data. Målet med detta arbete är att fastställa vilka modeller för upptäckt av förändringar som är mest tekniskt genomförbara för användning ombord på satelliter. Den nya bildfältbaserade modellen MobileGoNogo utvärderas tillsammans med de senaste modellerna. Den tekniska genomförbarheten fastställdes genom att observera träffsäkerhet, inferenstid, lagring, minnesanvändning och upplösning på en satellitdator med uppgift att upptäcka förändringar i byggnader från SpaceNet 7dataset. Tre tillvägagångssätt på hög nivå användes: direkt klassificering, postklassificering och fältbaserad klassificering. Ingen av de modeller som jämfördes i studien uppfyllde alla krav på allmän teknisk genomförbarhet. Direkta klassificeringsmodeller var mycket resurskrävande och långsamma. Postklassificeringsmodellen hade kritiskt låg träffsäkerhet men önskvärda lagringsegenskaper. Den bildfältbaserade MobileGoNogo-modellen var bättre i alla mätvärden utom i upplösningen, där den var betydligt lägre än någon annan modell. Vi drar slutsatsen att den nya modellen erbjuder en genomförbar lösning för icke-kritiska tillämpningar med låg upplösning.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-311974 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Petri, Oliver |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2021:750 |
Page generated in 0.0061 seconds