[發明專利]基于注意力機制的多尺度SAR圖像識別方法及裝置

有效

• 申請號: 201910630658.3
• 申請日: 2019-07-12
• 公開（公告）號: CN110647794B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 翟懿奎;鄧文博;徐穎;甘俊英;曾軍英;應自爐;柯琪銳;周文略
• 申請（專利權）人: 五邑大學
• 主分類號: G06V20/10
• 分類號: G06V20/10;G06V10/25;G06V10/46;G06V10/764
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 孫浩

本發明公開了基于注意力機制的多尺度SAR圖像識別方法及裝置，在SAR訓練圖像經過注意力預測子網、感興趣區域定位子網和圖像分類子網訓練結合網絡損失對整體的圖像識別網絡進行調整，大大調高了網絡的性能；此外，通過注意力機制生成注意力預測圖，定位SAR圖像中最顯著的特征部分，極大地消除了機器視覺中圖像特征的冗余度，有效地確定感興趣區域，減少圖像噪聲的干擾，大大地減少了圖像處理時間，以及提高目標識別準確性，有利于下一步目標定位，整體上對網絡識別速度有了顯著提升。

技術領域

本發明涉及圖像處理領域，特別是基于注意力機制的多尺度SAR圖像識別方法及裝置。

背景技術

合成孔徑雷達，英文全稱為Synthetic Aperture Radar，英文簡稱為SAR，憑借其全天候、遠距離探測、多角度和多分辨率等優勢，被廣泛的應用在軍事、災害監視等領域，從而實現對不同目標的探測和定位。同時SAR圖像識別受SAR成像固有模糊和目標數據不充分等因素影響，分類識別中導致目標識別精度不足。這大大增加了SAR圖像識別的難度，造成SAR圖像處理的處理時間長且準確性低。

發明內容

本發明的目的在于至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提供基于注意力機制的多尺度SAR圖像識別方法及裝置，通過注意力機制有效提高SAR圖像識別性能。

本發明解決其問題所采用的技術方案是：

本發明的第一方面，提供了基于注意力機制的多尺度SAR圖像識別方法，包括以下步驟：

訓練步驟：輸入SAR訓練圖像對原始的圖像識別網絡進行訓練和調整，其中圖像識別網絡包括依次連接的注意力預測子網、感興趣區域定位子網和圖像分類子網；

分類步驟：輸入SAR待測圖像至訓練完成的圖像識別網絡處理輸出分類結果；

所述訓練步驟包括：

注意力預測：使SAR訓練圖像經過注意力預測子網處理得到注意力預測圖，并計算注意力預測損失；

初步定位：使SAR訓練圖像經過感興趣區域定位子網結合注意力預測圖處理得到初步定位SAR圖像，并計算感興趣區域定位損失；分類訓練：使初步定位SAR圖像經過圖像分類子網處理輸出分類結果，并計算分類損失；

網絡調整：根據注意力預測損失、感興趣區域定位損失和分類損失計算網絡損失并根據網絡損失調整圖像識別網絡。

根據本發明的第一方面，基于注意力機制的多尺度SAR圖像識別方法，還包括以下步驟：

定位優化：得到初步定位SAR圖像后，將所述初步定位SAR圖像進行區域框定并篩選，得到帶候選框區域特征的優化定位圖像；其中分類訓練步驟中，將所述優化定位圖像作為圖像分類子網的輸入。

根據本發明的第一方面，所述注意力預測步驟具體包括：

提取SAR訓練圖像的RGB通道信息并以張量表示，并根據張量使SAR訓練圖像經過8個構建塊處理得到多尺度特征；

根據多尺度特征為SAR訓練圖像匹配權重，得到定位特征；

使定位特征經過特征歸一化處理和反卷積處理結合SAR圖像得到注意力預測圖；

計算注意力預測損失。

根據本發明的第一方面，所述初步定位步驟具體包括：

使注意力預測圖以熱圖的形式對SAR訓練圖像遮掩生成掩膜并提取掩膜特征；

經感興趣區域對齊得到初步定位SAR圖像；

計算感興趣區域定位損失。