遥感图像飞机目标高效搜检深度学习优化算法

遥感图像飞机目标高效搜检深度学习优化算法

论文摘要

为了实现大幅面遥感图像中飞机目标的高效检测与准确定位,通过深度神经网络(DNN)的级联组合,提出了一种新颖的搜寻与检测相集成的飞机目标高效检测算法。首先,运用高性能的端到端DNN网络,进行停机坪与跑道区域的像素级高效精准分割,从而大幅度缩小飞机目标的搜索范围,以降低虚警发生概率,完成飞机目标候选检测区域的快速搜寻。然后,针对分割所得停机坪与跑道区域,借助手工数据集对YOLO网络模型进行迁移式强化训练,一方面可以弥补训练集在样本类型与数据规模上的不足,另一方面借助YOLO网络的强时效性优势对飞机目标的位置进行回归求解,可以显著提高飞机目标的检测效率。停机坪与跑道区域分割DNN网络在分割精度与时效性上具有显著优势,而迁移式强化训练YOLO网络不仅具有很高的检测效率,在检测精度上也能保持良好的性能。通过一系列综合实验与对比分析,验证了提出的搜寻与检测相集成的DNN级联组合式飞机目标高效检测算法的性能优势。

论文目录

  • 1 相关工作与技术动态
  • 2 快速搜寻与高效检测的组合方案
  •   2.1 大幅面遥感图像中飞机目标的分布特点
  •   2.2 基于DNN网络的停机坪快速检测与分割
  •   2.3 遥感图像飞机目标高效检测方案
  •   2.4 搜寻与检测相集成的级联组合方案
  • 3 停机坪与跑道区域的分割和提取
  •   3.1 停机坪与跑道区域检测和分割的DNN模型
  •   3.2 样本数据标注和DNN模型的离线监督训练
  •   3.3 DNN网络学习进化的停机坪与跑道区域分割和提取
  • 4 基于YOLO网络的飞机目标快速检测
  •   4.1 YOLO网络原理及优势分析
  •     4.1.1 YOLO网络检测算法的原理
  •     4.1.2 YOLO网络实时检测的性能优势
  •   4.2 YOLO网络的训练策略与实施方案
  •   4.3 面向高效检测的迁移式扩充样本强化训练
  •     4.3.1 扩充样本的采集与标注
  •     4.3.2 性能迁移的合理性分析
  •     4.3.3 扩充样本监督下的强化训练
  •   4.4 YOLO网络飞机目标检测时效性能评估
  • 5 基于搜检级联的飞机目标高效检测
  •   5.1 搜索与检测的综合集成
  •   5.2 级联组合式飞机目标高效检测算法
  • 6 综合实验与性能分析
  •   6.1 数据库与实验平台
  •   6.2 实验框架设计与参数设置
  •   6.3 实验结果与性能评估
  •   6.4 述评与注解
  • 7 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 郭琳,秦世引

    关键词: 深度学习,深度神经网络,停机坪与跑道分割,飞机目标检测,大幅面遥感图像

    来源: 北京航空航天大学学报 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,信息科技

    专业: 工业通用技术及设备,自动化技术

    单位: 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院

    基金: 国家自然科学基金(U1435220,61731001)~~

    分类号: TP751

    DOI: 10.13700/j.bh.1001-5965.2018.0239

    页码: 159-173

    总页数: 15

    文件大小: 2620K

    下载量: 692

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