PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Journal of Engineering and Applied Science· 2026Q2

GeoProtoNet: DINOv2 Donmuş Özellikleri Kullanarak Kaya Görüntülerinden Doku Farkındalığına Sahip Az Örnekli Litoloji Sınıflandırması

GeoProtoNet: texture-aware few-shot lithology classification from rock imagery using frozen DINOv2 features

Azamat Umirzokov, Shokhjakhon Abdufattokhov, Ryumduk Oh, Ш.А. Очилов ve diğerleri

Kısa özet

Dondurulmuş DINOv2 özelliklerini ve iki jeoloji odaklı adaptasyon modülünü (GeoTAM ve TCPC) kullanan hafif bir az örnekli öğrenme çerçevesi olan GeoProtoNet, kaya görüntülerinde litoloji sınıflandırmasında %63,56 doğruluk elde eder.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • GeoProtoNet, az örnekli litoloji sınıflandırması için dondurulmuş DINOv2 özelliklerini ve epizodik metrik öğrenmeyi kullanır.
  • GeoTAM (Gabor filtreleri, dikkat) ve TCPC (prototip ayarlaması) modülleri, dokuyu yakalayarak ve sınıf içi değişimi azaltarak sınıflandırmayı geliştirir.
  • Çerçeve, 0,6M eğitilebilir parametre ile 3 yönlü 5 örnekli meta-testlerde %63,56 doğruluk ve %63,37 makro-F1 elde eder.
  • Hem GeoTAM hem de TCPC kritiktir; Gabor başlatma performansı %2,4–2,7 oranında iyileştirir.
  • Bağımsız veri kümelerindeki önemli doğruluk düşüşü (%46,37'ye), alan kayması zorluklarını vurgular ve saha dağıtımı için yerel kalibrasyon önerir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract Rapid lithology identification on open-pit bench faces is typically performed manually by geologists, yet it is subjective, inconsistent under variable field conditions, and cannot be scaled to the large image volumes required by conventional supervised deep learning. We present GeoProtoNet, a lightweight few-shot learning framework for rock image classification that leverages frozen DINOv2 Vision Transformer features combined with episodic metric learning. Two geology-inspired adaptation modules are introduced: a Geological Texture Attention Module (GeoTAM) that uses Gabor-initialized filters and channel–spatial attention to emphasize grain-scale fabric cues, and Task-Conditional Prototype Calibration (TCPC) that adjusts class prototypes according to support-set variance to reduce intra-class heterogeneity caused by weathering and illumination. By pre-caching DINOv2 patch tokens and training only the 0.6M-parameter head, the framework achieves computational efficiency compatible with real-time mining workflows. Rigorous multi-seed evaluation (five independent seeds, 600 episodes per seed) shows that GeoProtoNet attains 63.56 ± 0.76% accuracy and 63.37 ± 0.56% macro-F1 in 3-way 5-shot meta-test episodes, approaching the performance of modern few-shot methods such as FEAT and ProtoMAML while using 7–8 × fewer trainable parameters. Ablation studies confirm that both GeoTAM and TCPC are necessary and complementary: removing either degrades performance below even a generic linear baseline. Gabor initialization outperforms random initialization by 2.4–2.7 percentage points, validating the geological texture prior. Cross-domain evaluation on independent rock-image datasets without fine-tuning reveals a significant accuracy drop to 46.37 ± 0.95%, indicating that domain shift remains a practical barrier and that field deployment should include local calibration. End-to-end latency is 55.5 ms per image (or 5.0 ms when features are pre-cached), and calibration analysis supports a human-in-the-loop protocol where uncertain predictions are flagged for expert review.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Journal of Engineering and Applied Science, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Makine Mühendisliği

Mechanical EngineeringEngineering