基于深度學(xué)習(xí)的合成孔徑雷達(dá)圖像艦船目標(biāo)檢測
發(fā)布時間:2021-11-17 07:59
目標(biāo)檢測技術(shù)是一種識別并定位圖像中特定目標(biāo)的技術(shù),它是圖像理解的一個重要環(huán)節(jié),一直以來都是國內(nèi)外學(xué)者的研究熱點。隨著衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展,尤其是高分三號等衛(wèi)星的發(fā)射,大量的合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar,SAR)圖像可用于動態(tài)監(jiān)測海洋,推動了 SAR圖像艦船目標(biāo)檢測任務(wù)的發(fā)展。不同于自然圖像目標(biāo)檢測,SAR圖像艦船目標(biāo)檢測具有圖像分辨率較低、艦船目標(biāo)特征多樣等多方面特點,F(xiàn)有SAR圖像艦船目標(biāo)檢測算法對多源SAR圖像進(jìn)行目標(biāo)檢測時,仍然存在對不同尺寸艦船檢測性能不魯棒、陸地區(qū)域虛警率高等問題。另一方面,深度學(xué)習(xí)技術(shù)在計算機(jī)視覺領(lǐng)域取得了飛速發(fā)展,它能夠利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以數(shù)據(jù)驅(qū)動的方式智能地發(fā)掘圖像特征,從而出色地完成任務(wù)。因此,針對以上問題和挑戰(zhàn),本文采用深度學(xué)習(xí)技術(shù)對SAR圖像艦船目標(biāo)檢測展開研究,具體如下。首先,針對現(xiàn)存算法在陸地區(qū)域誤檢率高的問題,本文提出了基于海陸分割的艦船目標(biāo)檢測算法LDSSD(Land detectable SAR ship detector)。該算法基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計了兩個模塊:海陸分割模塊和艦船目標(biāo)檢測模塊。海陸分割模塊用于像素級...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖3.3殘斜莫塊結(jié)構(gòu)圖??Fig.?3.3?Workflow?of?residual?learning?block??OSSSD的特征提取網(wǎng)絡(luò)分為兩種路徑,一個自底向上的特征提取主干網(wǎng)絡(luò),一個??3.2
?基于深度學(xué)習(xí)的合成孔徑雷達(dá)圖像艦船目.標(biāo)檢測???由予網(wǎng)絡(luò)加深導(dǎo)致的退化問題[46]。??在輸入網(wǎng)絡(luò)之前,將輸入圖像進(jìn)行縮放,得到[3,?800,800]像素大小的圖像,其中??“□”內(nèi)數(shù)值分別表示圖像的深度、髙度和寬度。特征提取鬼干網(wǎng)絡(luò)中的下采樣使得??特征圖的高和寬不斷變小,圖3.2中巧、凡、巧、巧分別代表輸入圖像經(jīng)過主干網(wǎng)絡(luò)??Resnetl8中每一個殘差,攀習(xí)塊后產(chǎn)隹的特征圖。朽、朽、巧、A相對亍原圖來說邊長縮??小的步長分別為4、8、I6、32,這些特征圖的尺寸分別為[64,2〇0,2〇0]、[256,100,100]、??[256,50,50]、[256,?25,25]。??3.1.2多尺度特征融合網(wǎng)絡(luò)??■?■??(a)?(b)??E__??(c)?(d)??圖3.4包含多茂度規(guī)船目標(biāo)的多分辨率SAR圖像示例??Fig.?3.4?Samples?of?SAR?images?with?different?resolutions?and?multi-scale?ships.??由于圖像來源不同,SAR圖像分辨率存在差異,導(dǎo)致艦船目標(biāo)特征存在差異。另??夕卜,由于海上行駛或港岸停泊的艦船種類繁多,不同種類艦船之間的大小差異可以達(dá)到??-16?-??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于級聯(lián)CNN的SAR圖像艦船目標(biāo)檢測算法[J]. 李健偉,曲長文,彭書娟. 控制與決策. 2019(10)
[2]基于Faster-RCNN和多分辨率SAR的海上艦船目標(biāo)檢測[J]. 胡炎,單子力,高峰. 無線電工程. 2018(02)
[3]一種基于自適應(yīng)背景雜波模型的寬幅SAR圖像CFAR艦船檢測算法[J]. 林旭,洪峻,孫顯,鄢懿. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2014(01)
[4]遙感圖像中艦船檢測方法綜述[J]. 唐沐恩,林挺強(qiáng),文貢堅. 計算機(jī)應(yīng)用研究. 2011(01)
[5]一種基于局部K-分布的新的SAR圖像艦船檢測算法[J]. 艾加秋,齊向陽. 中國科學(xué)院研究生院學(xué)報. 2010(01)
[6]一種基于G0分布的SAR圖像快速CFAR檢測方法[J]. 賀志國,周曉光,陸軍,匡綱要. 國防科技大學(xué)學(xué)報. 2009(01)
[7]基于小波分解的K-分布SAR圖像艦船檢測[J]. 李曉瑋,種勁松. 測試技術(shù)學(xué)報. 2007(04)
本文編號:3500489
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖3.3殘斜莫塊結(jié)構(gòu)圖??Fig.?3.3?Workflow?of?residual?learning?block??OSSSD的特征提取網(wǎng)絡(luò)分為兩種路徑,一個自底向上的特征提取主干網(wǎng)絡(luò),一個??3.2
?基于深度學(xué)習(xí)的合成孔徑雷達(dá)圖像艦船目.標(biāo)檢測???由予網(wǎng)絡(luò)加深導(dǎo)致的退化問題[46]。??在輸入網(wǎng)絡(luò)之前,將輸入圖像進(jìn)行縮放,得到[3,?800,800]像素大小的圖像,其中??“□”內(nèi)數(shù)值分別表示圖像的深度、髙度和寬度。特征提取鬼干網(wǎng)絡(luò)中的下采樣使得??特征圖的高和寬不斷變小,圖3.2中巧、凡、巧、巧分別代表輸入圖像經(jīng)過主干網(wǎng)絡(luò)??Resnetl8中每一個殘差,攀習(xí)塊后產(chǎn)隹的特征圖。朽、朽、巧、A相對亍原圖來說邊長縮??小的步長分別為4、8、I6、32,這些特征圖的尺寸分別為[64,2〇0,2〇0]、[256,100,100]、??[256,50,50]、[256,?25,25]。??3.1.2多尺度特征融合網(wǎng)絡(luò)??■?■??(a)?(b)??E__??(c)?(d)??圖3.4包含多茂度規(guī)船目標(biāo)的多分辨率SAR圖像示例??Fig.?3.4?Samples?of?SAR?images?with?different?resolutions?and?multi-scale?ships.??由于圖像來源不同,SAR圖像分辨率存在差異,導(dǎo)致艦船目標(biāo)特征存在差異。另??夕卜,由于海上行駛或港岸停泊的艦船種類繁多,不同種類艦船之間的大小差異可以達(dá)到??-16?-??
目標(biāo)檢測???400?-??1?i??a??200?-??I??ioo?-??O? ̄ ̄?■?—r^—?1??1?1????0.0?0.1?0.2?0.3?0.4?0.5?O.G?0.7??Relative?widths?of?gt?bboxes??爵3.7?SSDD載輯聚中艦羅目標(biāo)相對貫賃類率統(tǒng)計畫??Fig.?3.7?Reletive?wdith?of?SAR?ship?objects?in?SSDD??相對高度和栢對寬度的頻率分布圖分別如圖3.6和3.7所示s艦船_標(biāo)真值的相??對高度和相對寬度分別分布在閉區(qū)同[0.〇2,0.86]和[0.01,0.76]中,其中均以[0.〇2,.0.3]??為分布最瀕繁的以上統(tǒng)計和分析p本:文設(shè)置anchor.的栢對大.。??{0.02,?0.04,0.08,0.16,?0.32}。按照數(shù)值由低到高排列,不同值的anchor分別對應(yīng)??在特征圖Q、C2、C3、Gt、(75上生成候選框。??由此,anchor的高、寬的計算公式為:??h?=?sizcima?*?size^ase?*?scale?*?ratio??(3.4)??w?=?sizeimg?*?size^ase?*?scale?*?1/ratio??其中,G?{0.02,0.04,0.08,0.16,0.32}表不?anchor?的相對大小,scaZe?G?{1,?\/5}表??不anchor的尺度,ratio?£?{L0.5,2}表7K?anchor的高寬比。圖3.8展不了?anchor在特征??圖上的直觀表示,圖中的背景網(wǎng)格代表一張?zhí)卣鲌D,假設(shè)改特征圖的?sizebase?一?萬,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于級聯(lián)CNN的SAR圖像艦船目標(biāo)檢測算法[J]. 李健偉,曲長文,彭書娟. 控制與決策. 2019(10)
[2]基于Faster-RCNN和多分辨率SAR的海上艦船目標(biāo)檢測[J]. 胡炎,單子力,高峰. 無線電工程. 2018(02)
[3]一種基于自適應(yīng)背景雜波模型的寬幅SAR圖像CFAR艦船檢測算法[J]. 林旭,洪峻,孫顯,鄢懿. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2014(01)
[4]遙感圖像中艦船檢測方法綜述[J]. 唐沐恩,林挺強(qiáng),文貢堅. 計算機(jī)應(yīng)用研究. 2011(01)
[5]一種基于局部K-分布的新的SAR圖像艦船檢測算法[J]. 艾加秋,齊向陽. 中國科學(xué)院研究生院學(xué)報. 2010(01)
[6]一種基于G0分布的SAR圖像快速CFAR檢測方法[J]. 賀志國,周曉光,陸軍,匡綱要. 國防科技大學(xué)學(xué)報. 2009(01)
[7]基于小波分解的K-分布SAR圖像艦船檢測[J]. 李曉瑋,種勁松. 測試技術(shù)學(xué)報. 2007(04)
本文編號:3500489
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