[發(fā)明專利]一種用于深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練的SAR時敏目標(biāo)樣本增廣方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010213403.X
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111523564B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉嚴(yán)羊碩;張輝;周斌;郝夢茜;靳松直;叢龍劍;王浩;高琪;楊柏勝;倪少波;田愛國;邵俊偉;李建偉;張孝赫;張連杰
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航天自動控制研究所
• 主分類號: G06V10/774
• 分類號: G06V10/774;G06V10/20;G06V20/13;G06N20/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 李晶堯

1.一種用于深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練的SAR時敏目標(biāo)樣本增廣方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一、對目標(biāo)所在區(qū)域拍攝分辨率為a米的異源SAR圖集I_i,a；i為圖片序號，并將異源SAR圖集I_i,a轉(zhuǎn)換成學(xué)習(xí)訓(xùn)練所需的分辨率為b米的異源SAR圖集I_i,b；i為圖片序號；

步驟二、設(shè)定圖片灰度閾值threshold_1；將異源SAR圖集I_i,b中的各圖片按像素劃分網(wǎng)格；各像素表示為I_i,b(x,y)，(x,y)為各像素在對應(yīng)第i張圖片中的坐標(biāo)；遍歷各圖片的像素，找到全部I_i,b(x,y)≥threshold_1的像素，即為目標(biāo)，并將每個目標(biāo)制作成SAR時敏目標(biāo)切片，獲得切片S_j集；j為各切片序號；

步驟三、從異源SAR圖集I_i,b中各圖片截取背景圖像，獲得背景圖像集B_i；

步驟四、對切片集中各切片S_j進(jìn)行優(yōu)化處理；處理內(nèi)容包括灰度增強(qiáng)處理、加乘性噪聲處理、徑向模糊處理、鏡像變換處理和旋轉(zhuǎn)變換處理；

步驟五、建立時敏目標(biāo)的學(xué)習(xí)樣本集L_i

S1、在其中一個背景圖像B_i中，以距左側(cè)邊[75,225]像素和距頂邊[75,225]像素作為邊界區(qū)域，在邊界區(qū)域隨機(jī)選取一點(diǎn)[x_d,y_d]作為第一序號切片S₁的左上角點(diǎn)，將第一個切片放置在背景圖像中；

S2、遍歷各切片S_j，測量獲得切片中目標(biāo)的最小外接矩形，測量最小外接矩形的寬為w_s，高為h_s；

S3、從剩余切片中隨機(jī)選4個切片，以[x_d+w_s，y_d]為起始點(diǎn)，將4個切片依次水平放置在該背景圖像中；

S4、再從剩余切片中隨機(jī)選取3個切片，設(shè)置隨機(jī)區(qū)域，將3個切片隨機(jī)放置在該背景圖像的隨機(jī)區(qū)域中；獲得1個時敏目標(biāo)的學(xué)習(xí)樣本L₁；

S5、重復(fù)S1-S4，獲得各切片S_j在全部背景圖像B_i中的時敏目標(biāo)的學(xué)習(xí)樣本集L_i；

步驟六、旋轉(zhuǎn)時敏目標(biāo)的學(xué)習(xí)樣本L_i，獲得不同角度下的學(xué)習(xí)樣本L_i，完成不同角度下樣本的增廣收集。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練的SAR時敏目標(biāo)樣本增廣方法，其特征在于：所述步驟一中，異源SAR圖集I_i,a中，各圖片的寬為w_a，高為h_a；將異源SAR圖集I_i,a轉(zhuǎn)換為異源SAR圖集I_i,b的方法為：

w_b＝w_a×a÷b

h_b＝h_a×a÷b

式中，w_b為異源SAR圖集I_i,b各圖片的寬；

h_b為異源SAR圖集I_i,b各圖片的高。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練的SAR時敏目標(biāo)樣本增廣方法，其特征在于：所述步驟二中，SAR時敏目標(biāo)切片的制作方法為：

建立尺寸為M×N的黑色矩形背景；該背景的像素值全為0；將每個I_i,b(x,y)≥threshold_1的像素放置在黑色矩形背景的中心位置，獲得SAR時敏目標(biāo)切片；M為切片寬度；N為切片高度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練的SAR時敏目標(biāo)樣本增廣方法，其特征在于：所述步驟三中，背景圖像的大小為300像素×300像素；背景圖像內(nèi)不包括I_i,b(x,y)≥threshold_1的像素。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練的SAR時敏目標(biāo)樣本增廣方法，其特征在于：所述步驟四中，對各切片S_j進(jìn)行灰度增強(qiáng)處理的具體方法為：

對各切片進(jìn)行灰度判斷，當(dāng)該切片的灰度值小于128時，對該切片進(jìn)行非線性對比度增強(qiáng)，獲得新切片，并將新切片替換原切片。