一种基于深度学习的SAR图像目标检测方法
摘要文本
本发明公开了一种基于深度学习的SAR图像目标检测方法,属于SAR图像目标检测技术领域,包括:获取SAR图像数据,构建训练样本集;通过马赛克数据增强方式对训练样本集中每幅SAR图像进行数据增强,得到扩充后的样本集;构建规范残差去噪网络;通过扩充后的训练样本集构建训练好的规范残差去噪网络模型;用训练好的规范残差去噪网络模型对SAR图像进行目标检测,得到测试数据目标检测结果。本发明采用上述的一种基于深度学习的SAR图像目标检测方法,实现了在规范残差去噪网络内部的自动软阈值化,以自适应地在特征学习的过程中消除冗余信息,提高了深度学习方法在含噪声数据或复杂数据上的特征学习效果,解决了现有SAR目标检测技术的相干斑噪声抑制关键问题。
申请人信息
- 申请人:南昌航空大学
- 申请人地址:330036 江西省南昌市丰和南大道696号
- 发明人: 南昌航空大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种基于深度学习的SAR图像目标检测方法 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN202311397629.X |
| 申请日 | 2023/10/26 |
| 公告号 | CN117392545B |
| 公开日 | 2024/2/9 |
| IPC主分类号 | G06V20/10 |
| 权利人 | 南昌航空大学 |
| 发明人 | 汪洋; 危桉; 张聪炫; 陈震; 刘松; 葛利跃; 卢锋; 王梓歌 |
| 地址 | 江西省南昌市丰和南大道696号 |
专利主权项内容
1.一种基于深度学习的SAR图像目标检测方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、获取SAR图像数据,构建训练样本集;S2、对训练样本集进行数据增强,得到扩充后的样本集;S3、在YOLOv8的基础上构建规范残差去噪网络;构建规范残差去噪网络,包括:S31、扩充后的样本集经过1×1卷积后,将特征映射均匀地分成个特征映射子集,其中,每个特征映射子集具有相同的空间大小,通道数为,除外,每个特征映射子集都有一个对应的3×3卷积,记为,用表示的输出,将特征映射子集与的输出相加,然后反馈到;sxii∈{1, 2,…, s}xi1/sx1xiKi()yiKi()xiKi−1()Ki()S32、求取输入特征图的所有特征的绝对值;S33、在主干网络路径下,经过全局均值池化和平均,获得一个特征,即主干网络中经池化和平均获得的特征A;在另一条路径中,将全局均值池化之后的特征图输入批归一化网络中;
(1)式中,和分别为的均值和标准差;和是可训练的仿射变换参数;/>为常数;为输入特征,为经过批归一化后输出特征,为批归一化函数;σBBinγβBinBoutBN通道注意子模块如方程(2)所示,其中表示输出特征,为各通道的标度因子,权重为;Mcμ
(2)其中,为每一层输入图像特征;为第个通道的标度因子;/>为第个通道的标度因子;F1ij再将输入到空间注意力模块中,如方程(3)所示,其中输出记为,为比例因子,权重为;McMsλ
(3)规范注意力网络以函数作为最后一层,将输出归一化到0和1之间,获得系数,最终的阈值表示为;Sigmoidαα×A其中,为主干网络中经过池化和平均获得的特征;AS34、每层规范注意力网络堆叠2-6个基本模块,基本模块包括卷积层、批标准化、激活函数、全局均值池化以及全连接输出层,得到完整的规范残差去噪网络;S4、通过扩充后的训练样本集构建训练好的规范残差去噪网络模型;S41、将扩充后的训练样本集输入到规范残差去噪网络中,利用随机梯度下降算法,分别计算规范残差去噪网络中每一层的代价函数的梯度值,用每一层的梯度值更新该层的权值,得到更新前的权值;S42、利用反向传播算法,计算规范残差阈值去噪网络中每一层的误差灵敏度,用每一层的误差灵敏度更新该层的权值,得到更新后的权值;S43、判断更新前的权值与更新后的权值是否相等,若是,则网络训练完毕,得到训练好的规范残差去噪网络模型,执行步骤S5,否则,执行步骤S41;S5、用训练好的规范残差去噪网络模型对SAR图像进行目标检测,得到目标检测结果。。微信公众号马克数据网