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一种利用深层次多尺度特征融合CNN进行SAR图像中舰船目标检测的算法

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简介:
本研究提出了一种基于深层次多尺度特征融合的卷积神经网络(CNN)算法,专门用于合成孔径雷达(SAR)图像中的舰船目标检测。 基于深度学习的目标检测技术在目标检测领域展现出强大的潜力,但在应用于合成孔径雷达(SAR)图像中的舰船目标检测时并未达到预期效果。为此,我们提出了一种基于卷积神经网络的SAR图像舰船目标检测算法,该算法能够有效识别多种场景下的多尺度舰船目标。此方法在单发多盒探测器框架的基础上,采用性能更优的Darknet-53作为特征提取网络,并引入了更深层次的特征融合模块以生成包含更多语义信息的新特征预测图。 此外,在训练策略方面,我们提出了一种新的二分类损失函数来应对训练过程中正负样本不平衡的问题。通过在扩展后的公开SAR图像舰船数据集上进行验证实验,结果表明该方法对复杂场景下不同尺寸的舰船目标具有良好的检测适应性。

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  • CNNSAR
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    本研究提出了一种基于深层次多尺度特征融合的卷积神经网络(CNN)算法,专门用于合成孔径雷达(SAR)图像中的舰船目标检测。 基于深度学习的目标检测技术在目标检测领域展现出强大的潜力,但在应用于合成孔径雷达(SAR)图像中的舰船目标检测时并未达到预期效果。为此,我们提出了一种基于卷积神经网络的SAR图像舰船目标检测算法,该算法能够有效识别多种场景下的多尺度舰船目标。此方法在单发多盒探测器框架的基础上,采用性能更优的Darknet-53作为特征提取网络,并引入了更深层次的特征融合模块以生成包含更多语义信息的新特征预测图。 此外,在训练策略方面,我们提出了一种新的二分类损失函数来应对训练过程中正负样本不平衡的问题。通过在扩展后的公开SAR图像舰船数据集上进行验证实验,结果表明该方法对复杂场景下不同尺寸的舰船目标具有良好的检测适应性。
  • 基于级联CNNSAR
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    本研究提出了一种基于级联卷积神经网络(CNN)的方法,专门用于合成孔径雷达(SAR)图像中的舰船目标检测。通过优化CNN模型结构,该方法显著提高了复杂背景下的舰船识别精度与效率。 针对合成孔径雷达(SAR)图像中舰船目标稀疏的特点,提出了一种基于级联卷积神经网络(CNN)的SAR图像舰船目标检测方法。该方法结合了候选区域提取技术BING与Fast R-CNN的目标检测框架,并采用级联CNN设计,以同时提高舰船检测的速度和准确率。 首先,在解决相干斑噪声对梯度算子的影响问题上,通过在原有基础上增加平滑算子来改进SAR图像中的边缘检测。此外,还优化了候选区域的数量与尺寸设置,使得提取的窗口更加精确且快速定位目标位置。 接下来设计了一种级联结构的Fast R-CNN框架:前端使用简单的CNN模型排除掉明显的非舰船背景;而后端则利用更复杂的网络对剩余高概率的目标进行细致分类和精确定位。这种多阶段处理策略保证了稀疏舰船检测任务中的高效性和准确性。 最后,提出了一种联合优化方法来解决多个目标函数的共同训练问题,加快模型收敛速度并提升性能表现。 实验结果表明,在SSDD数据集上应用该技术后,与原始Fast R-CNN和Faster R-CNN相比,新方法能够将检测精度从65.2%和70.1%分别提高到73.5%,并且每幅图像的处理时间也显著缩短至仅需113ms。
  • 关于学习在SAR综述
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    本文是对深度学习技术应用于合成孔径雷达(SAR)图像中的舰船目标检测的研究进行的一次全面回顾。文章总结了近年来该领域的进展,包括不同模型架构、数据处理方法和评估指标,并指出了未来研究的方向。 近年来,合成孔径雷达成像技术由于具备全天候、全天时的目标感测能力,在海洋实时监测与管控等领域发挥着重要作用。特别是在高分辨率SAR图像中的舰船目标检测方面,已成为当前的研究热点之一。本段落首先分析了基于深度学习的SAR图像舰船目标检测流程,并对样本训练数据集构建、目标特征提取和目标框选设计等关键步骤进行了归纳总结。接着对比分析了各部分在提高SAR图像中舰船目标检测精度与速度方面的效果。最后,根据当前研究现状,深入探讨了深度学习算法应用于舰船检测中存在的问题,并提出了基于深度学习的SAR图像舰船目标检测未来的研究方向。
  • 基于卷积神经网络SAR.pdf
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    本文探讨了利用深度卷积神经网络技术对合成孔径雷达(SAR)图像中的舰船目标进行高效准确检测的方法,并分析其应用前景。 本段落档探讨了基于深度卷积神经网络的SAR(合成孔径雷达)舰船目标检测技术。通过利用先进的图像处理方法,该研究旨在提高在复杂海洋环境中自动识别和分类海上船只的能力。文中详细分析了几种不同的模型架构,并评估它们在各种条件下的性能表现,为未来的研究提供了有价值的见解和技术基础。
  • 基于两级CFARSAR快速
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    本研究提出了一种基于两级恒虚警率(CFAR)的合成孔径雷达(SAR)图像舰船目标快速检测算法,旨在提升海上移动目标识别效率。 本段落基于对海杂波统计特性的分析,提出了一种使用两级CFAR的SAR图像舰船目标快速检测算法。
  • 在紧凑表示
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    本研究探讨了通过聚合多层深度特征来提升图像压缩质量的方法,旨在开发出既保持高视觉效果又具有低存储需求的新型图像表示技术。 多尺度层次深度特征聚合在紧凑图像表示中的应用
  • 基于
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    本研究提出了一种基于多特征融合的图像检索算法,通过整合颜色、纹理和形状等多种视觉特征,显著提升了图像识别与检索的准确性和效率。 在信息技术与人工智能迅速发展的背景下,图像检索技术作为计算机视觉及模式识别领域的重要分支,在人们的日常生活中发挥了不可或缺的作用。传统图像检索方法主要依赖人工标注,这种方式效率低下且存在局限性。随着计算能力的提升以及算法的进步,基于内容的图像检索(Content-based Image Retrieval, CBIR)技术应运而生,并逐渐取代了传统的文本为基础的图像检索方式。 CBIR通过分析颜色、纹理和形状等视觉特征实现对图片的自动搜索。然而,单一特征难以满足复杂需求,因此结合多种特性的多特征融合算法成为研究热点。本论文提出了一种基于纹理、颜色及形状多重特性整合的图像检索方法,旨在提升检索效率并降低计算难度。 在CBIR中,颜色是最基本且直观的视觉元素之一;传统色彩直方图法虽简化了图像信息处理但无法满足复杂需求。相比之下,纹理特征提供了关于粗糙度和方向性的详细描述,有助于理解图片内容;形状特性则能捕捉到轮廓与结构细节,在区分相似色调或纹理却不同形状的对象时具有独特优势。 多特性的融合算法首先提取颜色、纹理及形状三个方面的信息,并通过特定策略整合这些数据,最终生成全面反映图像内容的特征向量。具体而言,该论文中的方法先对彩色图片进行边缘检测以获得基元图;随后计算得到共生矩阵与梯度直方图。此外还量化了RGB色彩空间至64色范围内获取颜色直方图。通过这三种数据构建多特性描述符,并将其用于检索任务。 实验结果表明,相较于BCTF(基于色调和纹理特征)及MCM算法,在查全率(Recall)与查准率(Precision)方面本论文提出的策略表现更佳且计算复杂度更低。高召回表示系统能找出更多相关图像;而高精确则意味着检索出的图片中无关项较少,两者均反映了系统的性能水平。 综上所述,该研究不仅优化了特征提取和描述过程、提升了检索效果,并为多特性融合算法的发展提供了新路径。随着未来对技术不断改进与完善,在图像搜索及其他相关领域的应用前景广阔。
  • 基于CNN索方
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    本研究提出了一种基于多层卷积神经网络(CNN)提取特征的图像检索方法,通过深度学习技术有效提升了图像检索的准确性和效率。 随着配备摄像头的移动设备日益普及,图像数据量迅速增长。人们不再满足于仅通过文字进行检索,而是希望通过输入图片来直观地获取所需的信息。在这一背景下,同款服饰图像检索作为图像检索技术的一个分支,在电商领域引起了广泛的研究兴趣。以往的图像检索算法主要依赖传统的SIFT特征及其各种变体。
  • 有效
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    本文介绍了一种名为单尺度融合的技术,这是一种高效且准确的图像融合方法。通过在单一但关键的尺度上进行处理,该技术能够显著提高图像的质量和清晰度,为计算机视觉领域提供了新的解决方案。 我翻译了文献《Single-Scale Fusion An Effective Approach to Merging Images》,中文名为《单尺度融合——一种融合图像的有效方法》。压缩包里包含英语原文和我的译文。