[發(fā)明專利]基于生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的地表圖像生成方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210249374.1
• 申請(qǐng)日: 2022-03-14
• 公開（公告）號(hào): CN114758021A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 代磊;李華偉;王穎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G06T11/00
• 分類號(hào): G06T11/00;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 祁建國;張燕華

1.一種基于生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的地表圖像生成方法，其特征在于，包括：

步驟1，獲取原始地表圖像，生成原始數(shù)據(jù)集、紋理數(shù)據(jù)集和框架數(shù)據(jù)集；

步驟2，構(gòu)建紋理生成網(wǎng)絡(luò)，以該紋理數(shù)據(jù)集對(duì)該紋理生成網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練；

步驟3，構(gòu)建框架生成網(wǎng)絡(luò)，以該框架數(shù)據(jù)集對(duì)該框架生成網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練；

步驟4，增加框架生成網(wǎng)絡(luò)的生成器及判別器的網(wǎng)絡(luò)層，并將該紋理生成網(wǎng)絡(luò)的生成器嵌入該框架生成網(wǎng)絡(luò)的生成器，以獲得地表圖像生成網(wǎng)絡(luò)，以該原始數(shù)據(jù)集對(duì)該地表圖像生成網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練；

步驟5，以該地表圖像生成網(wǎng)絡(luò)的生成器為地表圖像生成模型進(jìn)行地表圖像生成。

2.如權(quán)利要求1所述的地表圖像生成方法，其特征在于，該步驟4具體包括：

步驟41，將該紋理生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)GAN1的生成器g1'，嵌入該框架生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)gan2的生成器g2'，并在g2'后連接多層融合及升分辨率層g3，得到該地表圖像生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)GAN2的生成器G2；在該框架生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)gan2的判別器d2'前加入降分辨率網(wǎng)絡(luò)d3，得到GAN2的判別器D2；

步驟42，以該原始數(shù)據(jù)集R對(duì)GAN2進(jìn)行指定迭代次數(shù)的訓(xùn)練。

3.如權(quán)利要求2所述的地表圖像生成方法，其特征在于，D2的損失函數(shù)

其中，a₂為歷史L_D2損失所占比例，為上一次迭代的L_D2，L_wgangp為Wasserstein-gp損失函數(shù)。

4.如權(quán)利要求1所述的地表圖像生成方法，其特征在于，該紋理生成網(wǎng)絡(luò)的判別器D1的損失函數(shù)L_D1為：

為L_D1當(dāng)前損失和L_D1歷史值加權(quán)后的新值，w為標(biāo)簽損失所占權(quán)重，L₂為尺度標(biāo)簽損失函數(shù)，a₁為歷史L_D1損失所占比例，為上一次迭代的L_wgangp為Wasserstein-gp損失函數(shù)。

5.一種基于生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的地表圖像生成系統(tǒng)，其特征在于，包括：

原始數(shù)據(jù)采集模塊，用于獲取原始地表圖像，生成原始數(shù)據(jù)集、紋理數(shù)據(jù)集和框架數(shù)據(jù)集；

第一模型訓(xùn)練模塊，用于構(gòu)建紋理生成網(wǎng)絡(luò)，以該紋理數(shù)據(jù)集對(duì)該紋理生成網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練；

第二模型訓(xùn)練模塊，用于構(gòu)建框架生成網(wǎng)絡(luò)，以該框架數(shù)據(jù)集對(duì)該框架生成網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練；

第三模型訓(xùn)練模塊，用于將增加框架生成網(wǎng)絡(luò)的生成器及判別器的網(wǎng)絡(luò)層，并將該紋理生成網(wǎng)絡(luò)的生成器嵌入該框架生成網(wǎng)絡(luò)的生成器，以獲得地表圖像生成網(wǎng)絡(luò)，以該原始數(shù)據(jù)集對(duì)該地表圖像生成網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練；

地表圖像生成模塊，用于以該地表圖像生成網(wǎng)絡(luò)的生成器為地表圖像生成模型進(jìn)行地表圖像生成。

6.如權(quán)利要求5所述的地表圖像生成系統(tǒng)，其特征在于，該第三模型訓(xùn)練模塊具體包括：

網(wǎng)絡(luò)生成模塊，用于生成該地表圖像生成網(wǎng)絡(luò)；其中，將該紋理生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)GAN1的生成器g1'，嵌入該框架生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)gan2的生成器g2'，并在g2'后連接多層融合及升分辨率層g3，得到該地表圖像生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)GAN2的生成器G2；在該框架生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)gan2的判別器d2'前加入降分辨率網(wǎng)絡(luò)d3，得到GAN2的判別器D2；

網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練模塊，用于以該原始數(shù)據(jù)集R對(duì)GAN2進(jìn)行指定迭代次數(shù)的訓(xùn)練。

7.如權(quán)利要求6所述的地表圖像生成系統(tǒng)，其特征在于，D2的損失函數(shù)

其中，a₂為歷史L_D2損失所占比例，為上一次迭代的L_D2，L_wgangp為Wasserstein-gp損失函數(shù)。