[發明專利]一種基于語義邊緣監督的定向遙感目標檢測系統

在審

• 申請號: 202310039548.6
• 申請日: 2023-01-12
• 公開（公告）號: CN116012727A
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 胡鑫鑫;曹杜鵑;朱昌明;丁佳謙
• 申請（專利權）人: 上海海事大學;華東理工大學
• 主分類號: G06V20/13
• 分類號: G06V20/13;G06V10/26;G06V10/44;G06V10/77;G06V10/80
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 宣慧蘭

1.一種基于語義邊緣監督的定向遙感目標檢測系統，其特征在于，包括依次連接的主干網絡模塊、語義邊緣監督SES模塊、旋轉不變空間池化金字塔RISPP模塊和輸出網絡模塊，其中，所述主干網絡模塊用于提取輸入的RGB遙感圖像的通用特征；所述語義邊緣監督SES模塊基于主干網絡模塊提取得到的特征提取上下文邊緣特征；所述旋轉不變空間池化金字塔RISPP模塊用于提取旋轉不變特征；所述輸出網絡模塊處理語義邊緣監督SES模塊與旋轉不變空間池化金字塔RISPP模塊兩個模塊融合得到的的特征，輸出帶有旋轉預測框的RGB遙感圖像。

2.根據權利要求1所述的一種基于語義邊緣監督的定向遙感目標檢測系統，其特征在于，所述主干網絡模塊采用基于ResNet的特征金字塔網絡作為特征提取網絡，提取RGB遙感圖像的多尺度特征。

3.根據權利要求1所述的一種基于語義邊緣監督的定向遙感目標檢測系統，其特征在于，所述語義邊緣監督SES模塊包括膨脹卷積組件、自適應上采樣模塊、共享連接模塊和深度監督模塊。

4.根據權利要求3所述的一種基于語義邊緣監督的定向遙感目標檢測系統，其特征在于，所述膨脹卷積組件為主干網絡模塊輸出的特征圖擴大感受野。

5.根據權利要求3所述的一種基于語義邊緣監督的定向遙感目標檢測系統，其特征在于，所述自適應上采樣模塊處理由膨脹卷積組件擴大感受野后的特征圖，輸出得到語義邊緣激活圖，其中，對于輸入特征自適應上采樣模塊依次進行如下處理：

使用一個1×1卷積和ReLU激活函數降低通道維度；

基于轉置卷積進行上采樣，并重復多次直到邊緣圖大小與原圖一致；

使用一個通道數等同于類別數的1×1卷積提取得到類別感知特征，從而得到多個尺度的邊緣激活圖

6.根據權利要求5所述的一種基于語義邊緣監督的定向遙感目標檢測系統，其特征在于，對于邊緣激活圖由于其感受野受限難以得到足夠的語義信息，因此該旁路僅輸出單通道激活圖來提供邊緣細節；而和的通道數與數據集中的類別數相等。

7.根據權利要求6所述的一種基于語義邊緣監督的定向遙感目標檢測系統，其特征在于，所述共享連接模塊在不同特征尺度和不同類別通道融合自適應上采樣模塊得到的邊緣激活圖，得到融合后的類別感知邊緣激活圖，具體的，

將的單通道邊緣圖復制n份；

將復制的分別和另外兩路的每一類進行拼接，得到通道數為3n的激活圖A_fuesd；

將A_fuesd通過一個組數為n，卷積核大小為1的深度卷積得到融合后的類別感知邊緣激活圖。

8.根據權利要求3所述的一種基于語義邊緣監督的定向遙感目標檢測系統，其特征在于，所述深度監督模塊基于粗標注構建，運用邊緣激活圖來指導網絡學習邊緣特征，具體的，

通過在二維圖像上順序連接原始數據集標注中的四點坐標，轉換得到的每個目標實例的粗邊緣標注；

根據每個實例的類別指定不同的邊緣顏色得到最終的語義邊緣標注；

將語義邊緣監督SES模塊中各個層級的激活圖分別與生成的粗邊緣語義標注以深度監督的方式計算多標簽損失，達到在空間維度上指導網絡關注各個類內的不同實例的作用。