一种基于双层分类网的高分辨率合成孔径雷达船只识别方法技术

技术编号:18399489 阅读:35 留言:0更新日期:2018-07-08 19:48
本发明专利技术提出了一种基于双层分类网的高分辨率SAR船只识别方法。该方法涉及高分辨率SAR图像自动处理,提出双层分类网的分类策略,尤其针对SAR遥感图像中船只目标的高鲁棒性识别。第一步针对SAR图像中强散射点的目标邻域块进行划分,基于邻域块提取图像的初级特征。第二步,针对特征邻域用K‑means形成视觉词典,基于OC‑SVM分类器构建Bow中层特征编码,构建分类网第一层。第三步,中层特征编码训练样本集中每个船只样本,提取初级特征为描述特征,以判别的视觉单词类型为标签。利用多类SVM形成不同船只的分类判别准则,形成分类网的第二层分类。该方法能有效提取高分辨SAR图像中船只目标关键部位的语义级特征,对应设计提出的双层分类网能进行有效识别。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双层分类网的高分辨率合成孔径雷达船只识别方法
本专利技术涉及高分辨率合成孔径雷达图像的处理方法,尤其是针对合成孔径雷达遥感图像中船只目标的高鲁棒性识别方法。
技术介绍
近年来,利用合成孔径雷达(SAR,SyntheticApertureRadar)遥感图像,进行船只检测与识别在海洋遥感应用领域得到了高度重视。SAR能够全天时、全天候对大范围海洋区域进行观测,是进行大范围海域船只识别的有效手段之一。随着各种SAR系统的研究和大规模投入使用,我国在利用SAR图像进行海洋监测的应用领域开展了一系列深入的研究。如国防科技大学,高贵等,提出利用目标峰值序列的特性及其特征提取的方法进行SAR图像目标识别;中国海洋大学,张晰等,通过考虑SAR船只结构特征,提出了采用船只的长宽、峰值等初级特征,及多极化信息分析了船只的散射特征,从而实现船只的分类识别;第二炮兵工程学院,董江曼等,根据海洋上所具有的背景单一、目标结构复杂的特点,提出了利用船只目标的结构特征量对SAR图像船只识别的方法。综上已有的方法,在识别特征提取方面,以往方法大都采用外观几何结构、电磁散射、变换域、局部描述子等各种类型的特征本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于双层分类网的高分辨率合成孔径雷达船只识别方法,其特征在于包括:1)基于强散射点邻域的初级特征提取,包括1.1)基于强散射点的目标邻域块划分,根据合成孔径雷达图像中目标区域强散射强度影响,对应强散射点周围邻域图像进行领域块划分,1.2)邻域块初级图像特征提取,基于步骤1.1)目标邻域块划分,对每块邻域区,提取局部目标散射特征、基于灰度共生矩阵的纹理特征、基于局部二值模式特征点描述的局部特征等图像初级特征,2)基于单类支持向量机分类器的词袋中层特征编码,即分类网第一层,包括:2.1)强散射点邻域特征视觉词典构建,基于上一步对每个强散射点邻域提取的初级图像特征,利用聚类的方法形成视觉词典...

【技术特征摘要】
1.一种基于双层分类网的高分辨率合成孔径雷达船只识别方法,其特征在于包括:1)基于强散射点邻域的初级特征提取,包括1.1)基于强散射点的目标邻域块划分,根据合成孔径雷达图像中目标区域强散射强度影响,对应强散射点周围邻域图像进行领域块划分,1.2)邻域块初级图像特征提取,基于步骤1.1)目标邻域块划分,对每块邻域区,提取局部目标散射特征、基于灰度共生矩阵的纹理特征、基于局部二值模式特征点描述的局部特征等图像初级特征,2)基于单类支持向量机分类器的词袋中层特征编码,即分类网第一层,包括:2.1)强散射点邻域特征视觉词典构建,基于上一步对每个强散射点邻域提取的初级图像特征,利用聚类的方法形成视觉词典,2.2)基于视觉单词直方图的词袋中层特征编码,其中首先将训练集划分为两个集合,分别是:视觉单词训练样本集和中层特征编码训练样本集,其中,对船只视觉单词训练样本集中的每个样本,进行强散射点周围邻域的初级图像特征提取,并由欧式距离判断其所属的视觉单词类型,则,对每个强散射点邻域,以提取的初级特征为描述特征,以判断的视觉单词类型为标签,基于单类支持向量机进行视觉单词判决准则的训练,获得视觉单词判决准则,接着,经过上述“基于强散射点邻域的初级特征提取”,并利用上一步得到的视觉单词判决准则,对每个样本中的所有强散射点进行视觉单词判别,并将判别结果按出现的频次统计为视觉单词直方图,每个目标样本对应一个视觉单词直方图,就此完成中层特征编码,3)基于词袋中层编码特征的船只分类,即分类网第二层,包括:3.1)训练阶段,其中对中层特征编码训练样本集中每个船只样本,提取的初级特征为描述特征,以判别的视觉单词类型为标签,然后进行上述步骤2.2);接着,利用多类支持向量机分类器进行训练,形成不同类型船只的分类判决准则,3.2)预测阶段,其中对需要预测的船只样本,经过上述步骤1)及步...

【专利技术属性】
技术研发人员:毕福昆侯金元葛娴君杨志华雷明阳王崇磊
申请(专利权)人:北方工业大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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