[發明專利]用于不平衡高分辨率遙感影像的在線持續目標檢測方法

有效

• 申請號: 202110261065.1
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN112884752B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 蔣捷;陳曦;李志強;劉敏;劉小平;李慶利;方濤;霍宏
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06V10/764;G06V10/774
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 楊曉輝

1.一種用于不平衡高分辨率遙感影像的在線持續目標檢測方法，其特征在于包括，

建立緩沖區，存儲目標檢測過程中已完成的部分檢測數據，包括已有類別的歷史樣本圖像，不同類別下的歷史樣本圖像中的目標數量平衡；在緩沖區未滿時，將由新任務數據流中順序獲取的任務圖像作為新增樣本圖像，按類別添加至緩沖區直至緩沖區內樣本數量達到上限；在緩沖區已滿時，基于使緩沖區內樣本圖像具備所有檢測類別，以及使每個類別下目標樣本數量趨向平衡的原則，向緩沖區添加新任務數據流中任務圖像作為樣本圖像；

建立重播機制，按照使樣本數量越多的檢測類別權重越小的規則對緩沖區內所有檢測類別分別賦予類別權重，再結合每個檢測類別下每張圖像中包含的同一類別的目標出現的次數，按出現次數越多對應的權重越小的原則對類別權重進行修正，獲得圖像權重；通過概率隨機選擇函數按圖像權重對緩沖區內樣本圖像進行隨機選擇，使圖像權重越大的樣本圖像被選擇的可能性越大，獲得選定樣本圖像作為重播圖像；

在新任務數據流每個批次圖像的目標檢測中，使用重播圖像與當前批次圖像共同訓練檢測器，獲得訓練后的檢測器用于目標檢測；

對于新增樣本圖像，若與緩沖區內已有樣本圖像相同，新增樣本圖像放棄添加；并對已有樣本圖像在已有任務標注的基礎上增加當前任務的目標標注；

在緩沖區已滿時，向緩沖區添加任務圖像作為樣本圖像的原則包括：

判斷任務圖像中是否包含緩沖區內樣本數量最多的類別，若是，隨機決定是否添加任務圖像作為樣本圖像；否則，直接添加任務圖像作為樣本圖像；

在緩沖區已滿時，新添加一張任務圖像作為樣本圖像后，需要對應刪除一張已有樣本圖像，刪除一張已有樣本圖像的方法包括：

計算檢測類別平衡度：

式中為圖片平衡分數，是當前樣本圖像中類別為j和LCB的目標數量的比例；其中LCB為緩沖區中目標數量最多的類別；為當前樣本圖像中類別為j的目標數量，為當前樣本圖像中類別為LCB的目標數量；c₁,...,c_n表示第1種目標類別，……，第n種目標類別；

為緩沖區內的類別分布，表示緩沖區中類別為j的目標數量，表示緩沖區中類別為LCB的目標數量；

若存在目標樣本圖像的則優先刪除目標樣本圖像；

否則，隨機選擇包含LCB的樣本圖像，若選定樣本圖像中屬于類別LCB的目標數量超過緩沖區中該類別目標數量的一半，則刪除選定樣本圖像中屬于LCB的一半的目標標記，并保留該選定樣本圖像；并在屬于類別LCB的目標數量不超過緩沖區中該類別目標數量一半的選定樣本圖像中隨機刪除一張。

2.根據權利要求1所述的用于不平衡高分辨率遙感影像的在線持續目標檢測方法，其特征在于，

獲得重播圖像的過程包括：

對緩沖區中每個檢測類別賦予類別權重σ_j：

對每個檢測類別下的每張樣本圖像，遍歷樣本圖像中所有目標的類別標簽；對于第i張樣本圖像，在第一次遇到類別標簽j時，對應的圖像權重為σ_j；在第k次遇到類別標簽j時，對應的圖像權重為(σ_j)^k；

第i張樣本圖像中類別j對應目標的權重和的上限為：

式中N_i^j為第i張樣本圖像中屬于類別j的目標數量；

則第i張樣本圖像的權重為W_i,m：

式中n_i,m是第m個批次圖像任務的第i張樣本圖像包含的類別數量，c_r表示第r個類別，表示第i張樣本圖像中屬于類別c_r的目標數量；表示樣本圖像中存在k次c_r類別目標時，對應的圖像權重。