基于改进RetinaNet的SAR图像目标检测方法

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近年来,深度学习方法在合成孔径雷达(SAR)图像目标检测中得到了广泛的应用.船舶出现在近海、港口、岛礁、远洋等各种场景中,同时海洋环境复杂多变,使得船舶目标检测很难排除混乱背景的干扰.对于大纵横比、任意方向、密集分布的目标,精确定位变得更加复杂.本文基于深度学习的方法提出用于SAR图像目标检测的改进RetinaNet模型,使用深度残差网络自主获取图像特征,利用基于圆形平滑标签(Circular Smooth Label,CSL)的旋转框检测方法实现精准定位,在分类与定位网络中加入了注意力机制以增强网络特征提取能力.经SSDD数据集实验验证,本文方法目标检测精度达到88.63%,比传统RetinaNet模型提高了8.74%,表现出了良好的检测效果.
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针对机载雷达低空目标检测应用背景,本文建立低空入射角下FDA (Frequency diverse array)雷达目标探测中的修正型多径检测模型,提出基于FDA雷达的多径干扰抑制方法,并利用无训练数据广义似然比检测(Generalized Likelihood Ratio Test,GLRT)方法实现多径传播环境下的运动目标检测.仿真结果表明,FDA雷达频偏引起的距离-角度依赖性能够有效抑制低入射角下的多径反射回波,因而能够明显提升对低空目标的检测性能.
在雷达自动目标识别(RATR)中,数据驱动方法是强有力的工具之一.然而数据驱动方法的性能十分依赖数据集的质量,数据增强方法通过扩充数据集,能够提升数据驱动模型在现有数据集上的识别率.本文提出了用于高分辨距离像(HRRP)数据生成的一维基础生成对抗网络(BGAN)结构和条件生成对抗网络(CGAN)结构,并利用生成的人工样本补充不完备数据集完成了数据增强.实验表明,本文所提出的两种网络均能有效提升目标识别的准确率,提升效果优于传统的平移和镜像增强方法.基于BGAN的HRRP数据增强方法提升效果最优,但其模型时