[發明專利]基于風格遷移的航空攝影圖像目標樣本生成方法

有效

• 申請號: 202010427963.5
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111783525B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 劉衛星;洪海龍;毛文舉;安雨;陳東;羅斌;劉軍;李成源;王晨捷;翁漢思
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍93114部隊;武漢大學
• 主分類號: G06V20/13
• 分類號: G06V20/13;G06V10/20;G06V10/26;G06V10/774;G06T17/00
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 王健

1.一種基于風格遷移的航空攝影圖像目標樣本生成方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：在航空攝影圖像中，選取具有代表性的多種地物場景的圖像并裁剪；

S2：基于Three.js渲染庫構建虛擬場景，隨機選取S1中的航空攝影圖像，將其設置為虛擬場景的背景圖像；

S3：在三維模型中，選取典型地物目標，利用Sketch Up軟件對三維模型進行預處理，所述預處理包括坐標歸零、尺寸歸一化和文件格式轉換；

S4：將經過S3預處理后的三維模型導入至S2中構建的虛擬場景中，隨機設置三維模型的材質、顏色、位置、大小及姿態參數；

S5：模仿航空遙感，設置虛擬場景中的相機視角，在虛擬場景中加入點光源與環境光，輸出合成樣本圖像；

S6：根據相機的姿態和位置信息，計算三維模型包圍盒在S5中得到的合成樣本圖像上的投影，獲得二維包圍盒的設備坐標系下的坐標，再將獲得的坐標由設備坐標系下轉換到屏幕坐標系下，并與S5中得到的合成樣本圖像對應，輸出標簽文件，所述標簽文件包括圖像名稱、圖像尺寸、圖像包含的目標類別、邊界框數據；

S7：以S5中得到的合成樣本圖像作為源域數據，選取包含典型地物目標的真實樣本圖像作為目標域數據，構建風格遷移算法的訓練數據集；

S8：構造循環一致生成對抗網絡，設置網絡的超參數，訓練得到將真實樣本圖像風格遷移至合成樣本圖像的網絡模型參數；

S9：利用訓練完成的風格遷移網絡模型，推理得到逼真合成樣本圖像，并將S6中得到的標簽數據與逼真合成樣本圖像對應，構成逼真合成樣本。

2.根據權利要求1所述的基于風格遷移的航空攝影圖像目標樣本生成方法，其特征在于：S1中所述的地物場景圖像對應的地物場景中不包含S3中所述的典型地物目標。

3.根據權利要求1所述的基于風格遷移的航空攝影圖像目標樣本生成方法，其特征在于：在S4中，采用隨機化的方式設置虛擬場景中的三維模型參數。

4.根據權利要求1所述的基于風格遷移的航空攝影圖像目標樣本生成方法，其特征在于：在S5中，采用隨機化的方式設置虛擬場景中的渲染成像參數。

5.根據權利要求1所述的基于風格遷移的航空攝影圖像目標樣本生成方法，其特征在于：選取真實樣本圖像作為風格遷移的目標域數據，使得選取區域包含所述的典型地物目標。

6.根據權利要求1所述的基于風格遷移的航空攝影圖像目標樣本生成方法，其特征在于：在S8中，使用循環一致生成對抗網絡對合成樣本圖像和真實樣本圖像進行訓練，將合成樣本圖像的風格從合成域遷移至真實域。

7.根據權利要求1所述的基于風格遷移的航空攝影圖像目標樣本生成方法，其特征在于：所述方法得到的逼真合成樣本用于航空攝影圖像目標檢測的訓練。