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Accès ouvert déclaré 2026 article

Automating Tree Crown Delineation in UAV Orthomosaics Without Annotation: An Annotation-Free Framework Coupling DeepForest, Segment Anything, and Unsupervised Clustering

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Rattachement africain : cn, us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Individual-tree-level information on crown distribution and morphology underpins forest inventory, biomass estimation, and carbon accounting. High-resolution Unmanned Aerial Vehicle (UAV) imagery resolves single-tree detail, but automated crown extraction remains difficult: fully supervised segmentation depends on costly pixel-level annotation that generalizes poorly, while the Segment Anything Model (SAM), though training-free, cannot locate trees on its own and existing SAM-based methods restore this ability only by adding task-specific training. We present an end-to-end, annotation-free toolkit for tree crown extraction and ecological analysis. A RetinaNet-based DeepForest detector produces coarse boxes; an adaptive module then removes duplicate boxes and non-vegetation false positives using an intersection-over-union rule and a global greenness index, converting noisy boxes into clean prompts; these prompts drive SAM to decode irregular crown masks without task-specific training; and geometric and texture features are extracted and grouped by principal component analysis and K-means clustering to map ecological patterns. We evaluated the toolkit on multi-biome imagery from the public OAM-TCD dataset. Because pixel-exact metrics are unstable at 10 cm resolution, where wind sway, shadow shift, and small labeling offsets are strongly amplified, we assessed accuracy under an absolute physical-distance tolerance. At a 2.0 m tolerance, consistent with the effective radius of a mature crown, the toolkit reached a precision of 91.25%, a recall of 86.40%, and an F1-score of 88.76%; bootstrap and Monte Carlo resampling confirmed these values are stable. Without manual annotation, it characterized more than 4700 individual crowns and recovered distinct vegetation patterns across geographic settings, offering a highly adaptable, low-cost baseline tool that demonstrates robust performance across the diverse multi-biome scenes within the OAM-TCD dataset.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Automating Tree Crown Delineation in UAV Orthomosaics Without Annotation: An Annotation-Free Framework Coupling DeepForest, Segment Anything, and Unsupervised Clustering
Date Crossref
27/08/2026
Éditeur
MDPI AG
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Nanjing Tech University Institute for Emergency Governance and Policy pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • University of Wisconsin–Madison Department of Civil and Environmental Engineering pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • College of Electrical Engineering and Control Science pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • School of Geomatics Science and Technology pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Institute for Emergency Governance and Policy — Nanjing Tech University, Department of Civil and Environmental Engineering — University of Wisconsin–Madison et College of Electrical Engineering and Control Science, avec 1 autre affiliation.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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