【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于遥感数据影像检索领域，具体涉及一种基于空、域双重耦合的遥感影像检索方法及系统。
技术介绍
1、大规模遥感影像检索是挖掘遥感大数据有效信息的重要任务之一，通过获取所需的遥感影像可以实现自动挖掘有效信息，在救灾、城市规划、土地建设等领域具有广阔的应用前景。基于深度卷积神经网络的遥感影像检索方法需要建立庞大的基准数据库，才可通过特征学习提取更抽象、更高级的语义特征，将查询影像映射到特征空间进行相似性匹配。然而，遥感影像涵盖地球表面的千罗万象，影像内容非常丰富且十分复杂，建立覆盖所有地表景观的大规模基准数据集。亟需对现有的遥感场景检索方法进行进一步的优化和改进，以适应在有限的数据样本下，结合迁移学习方法针对不同的特征开展从粗到细地多维度特征学习，使之能够具备一定的逻辑推理和知识泛化能力，支持小样本下遥感影像的准确检索。
技术实现思路
1、本专利技术提出了一种基于空、域双重耦合的遥感影像检索方法及系统，利用移位窗口的transformer块和交叉注意力机制对遥感影像进行分析，对复杂场景进行检索提供另一种可行的实现途径，解决了基于深度卷积神经网络的遥感影像检索方法需要建立庞大的基准数据库，才可通过特征学习提取更抽象、更高级的语义特征的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种基于空、域双重耦合的遥感影像检索方法，针对待处理遥感影像，执行以下步骤，获得待处理遥感影像对应的检索特征：
4、步骤1：针对待处理遥感影像，通过
5、步骤2：分别针对预设各尺度分别对应的待处理检索影像特征令牌，通过基于移位窗口分区方法的transformer模块，更新预设各尺度分别对应的待处理检索影像特征令牌；
6、步骤3：基于预设各尺度分别对应的待处理检索影像特征令牌，基于多尺度交叉融合模块，进行信息交换，获得待处理遥感影像对应的检索特征。
7、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤2中，分别针对预设各尺度分别对应的待处理检索影像特征令牌，通过以下公式，更新预设各尺度分别对应的待处理检索影像特征令牌；
8、
9、式中，l表示基于移位窗口分区方法的transformer模块的网络层数，msa表示多头自我注意力机制，mlp表示多层感知机，ln表示归一化；tl表示msa的输出结果，pl+1表示mlp的输出结果为更新的待处理检索影像特征令牌；msabase为基础的均匀划分窗口策略，msashift为移位窗口划分策略。
10、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述基础的均匀划分窗口策略为将特征令牌均匀划分为2×2个的窗口。
11、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述移位窗口划分策略为在特征令牌均匀划分为2×2窗口的基础上，将2×2窗口的左上角窗口大小等比例扩大为将特征令牌剩余部分由右下角基于左上角窗口对角线拼接到fj′左上角。
12、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤3中，基于预设各尺度分别对应的待处理检索影像特征令牌，具体执行以下步骤，进行信息交换，获得待处理遥感影像对应的检索特征：
13、步骤3.1：针对预设各尺度进行尺度从大到小排序，基于尺度的排序，将各尺度作为主尺度与基于排序的下一尺度作为次尺度进行组合，最小的尺度作为主尺度与最大尺度作为次尺度组合，获得各交叉融合组；
14、步骤3.2：基于交叉融合组中两尺度分别对应的待处理检索影像特征令牌，分别针对各交叉融合组，执行以下步骤，获得各尺度分别对应的检索特征，进而各尺度分别对应的检索特征组成待处理遥感影像对应的检索特征；
15、步骤3.2.1：针对交叉融合组中的主尺度，基于主尺度对应的待处理检索影像特征令牌，获得该尺度对应的待处理检索影像类别令牌，初始类别令牌为列数与特征令牌相同的一列值为0的张量；
16、步骤3.2.2：基于主尺度对应的待处理检索影像类别令牌，结合次尺度对应的待处理检索影像特征令牌，通过以下公式，将主尺度对应的待处理检索影像类别令牌连接到次尺度对应的待处理检索影像特征令牌：
17、
18、式中，concat(·)表示聚合函数，p(·)表示投影函数，表示主尺度对应的待处理检索影像类别令牌，tm为次尺度对应的待处理检索影像补丁令牌，补丁令牌包括类别令牌和特征令牌；
19、步骤3.2.3：基于与主尺度对应的待处理检索影像类别令牌，通过以下公式，获得主尺度对应的检索特征
20、
21、式中，
22、其中，wq、wk、wv均为可学习的参数，tb为主尺度的补丁令牌，p-1(·)为反投影函数，c为令牌的嵌入维度，head为网络头部数量；t表示转置。
23、作为本专利技术的一种优选技术方案，基于预设遥感影像数据库中的各遥感影像分别对应的检索特征，以及检索遥感影像的检索特征，通过以下公式，获得检索遥感影像分别与预设遥感影像数据库中的各遥感影像之间的场景相似度，进而基于相似度从预设遥感影像数据库获得检索遥感影像的检索结果：
24、
25、其中，x为检索遥感影像的检索特征，y为预设遥感影像数据库中的遥感影像的检索特征；xi表示检索遥感影像的检索特征中第i个元素；yi表示预设遥感影像数据库中的遥感影像的检索特征中第i个元素；m表示检索特征包含的总元素数量。
26、一种基于空、域双重耦合的遥感影像检索方法的系统，包括特征提取模块、特征令牌更新模块、检索特征获取模块，
27、特征提取模块用于针对待处理遥感影像，进行预设各尺度的特征提取，获得预设各尺度分别对应的待处理检索影像特征令牌；
28、特征令牌更新模块用于分别针对预设各尺度分别对应的待处理检索影像特征令牌，通过基于移位窗口分区方法的transformer模块，更新特征令牌；
29、检索特征获取模块用于基于预设各尺度分别对应的待处理检索影像特征令牌，进行信息交换，获得待处理遥感影像对应的检索特征。
30、作为本专利技术的一种优选技术方案，还包括检索模块，检索模块基于预设遥感影像数据库中的各遥感影像分别对应的检索特征，以及检索遥感影像的检索特征，获得检索遥感影像分别与预设遥感影像数据库中的各遥感影像之间的场景相似度，进而基于相似度从预设遥感影像数据库获得检索遥感影像的检索结果。
31、本专利技术的有益效果是：本专利技术提出了一种基于空、域双重耦合的遥感影像检索方法及系统，耦合遥感影像空—域双重信息，本专利技术在计算和存储方面的计算复杂度都为线性复杂度，能够更好地应用于大型遥感数据集场景；
32、第一，通过一种多分支的视觉transformer，在不同粒度的基础上提取多空间尺度的特征表示，平衡了特征提取维度与计算效率，以解决大型遥感影像数据集数据量过大导致的检索速度和精度问题。
33、第二，通过一个基于移位本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于空、域双重耦合的遥感影像检索方法，其特征在于，针对待处理遥感影像，执行以下步骤，获得待处理遥感影像对应的检索特征：
2.根据权利要求1所述一种基于空、域双重耦合的遥感影像检索方法，其特征在于，所述步骤2中，分别针对预设各尺度分别对应的待处理检索影像特征令牌，通过以下公式，更新预设各尺度分别对应的待处理检索影像特征令牌；
3.根据权利要求2所述一种基于空、域双重耦合的遥感影像检索方法，其特征在于，所述基础的均匀划分窗口策略为将特征令牌均匀划分为2×2个的窗口。
4.根据权利要求2所述一种基于空、域双重耦合的遥感影像检索方法，其特征在于，所述移位窗口划分策略为在特征令牌均匀划分为2×2窗口的基础上，将2×2窗口的左上角窗口大小等比例扩大为将特征令牌剩余部分由右下角基于左上角窗口对角线拼接到F′j左上角。
5.根据权利要求1所述一种基于空、域空、域双重耦合的遥感影像检索方法，其特征在于：所述步骤3中，基于预设各尺度分别对应的待处理检索影像特征令牌，具体执行以下步骤，进行信息交换，获得待处理遥感影像对应的检索特征：
7.一种基于权利要求1-6所述基于空、域双重耦合的遥感影像检索方法的系统，其特征在于：包括特征提取模块、特征令牌更新模块、检索特征获取模块，
8.根据权利要求7所述一种基于空、域双重耦合的遥感影像检索方法的系统，其特征在于：还包括检索模块，检索模块基于预设遥感影像数据库中的各遥感影像分别对应的检索特征，以及检索遥感影像的检索特征，获得检索遥感影像分别与预设遥感影像数据库中的各遥感影像之间的场景相似度，进而基于相似度从预设遥感影像数据库获得检索遥感影像的检索结果。
...【技术特征摘要】
1.一种基于空、域双重耦合的遥感影像检索方法，其特征在于，针对待处理遥感影像，执行以下步骤，获得待处理遥感影像对应的检索特征：
2.根据权利要求1所述一种基于空、域双重耦合的遥感影像检索方法，其特征在于，所述步骤2中，分别针对预设各尺度分别对应的待处理检索影像特征令牌，通过以下公式，更新预设各尺度分别对应的待处理检索影像特征令牌；
3.根据权利要求2所述一种基于空、域双重耦合的遥感影像检索方法，其特征在于，所述基础的均匀划分窗口策略为将特征令牌均匀划分为2×2个的窗口。
4.根据权利要求2所述一种基于空、域双重耦合的遥感影像检索方法，其特征在于，所述移位窗口划分策略为在特征令牌均匀划分为2×2窗口的基础上，将2×2窗口的左上角窗口大小等比例扩大为将特征令牌剩余部分由右下角基于左上角窗口对角线拼接到f′j左上角。
5.根据权利要求1所述一种基于空、域空、域双重耦合的遥感影像检索方法，其特征在于：所述步骤3中，基于预设各尺度分别对应的待处理检索...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。