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基于加权损失半监督 GAN 的天波雷达海陆杂波分类框架

计算机视觉与模式识别 2023-05-09 v1 系统与控制 系统与控制

摘要

深度卷积神经网络在天波雷达(OTHR)的海陆杂波分类中取得了巨大成就。其前提是必须为海陆杂波分类器提供大量带标签的训练样本。在实际工程应用中,获取无标签的海陆杂波样本相对容易。然而,标注过程极为繁琐,且需要 OTHR 领域的专业知识。为解决该问题,我们提出了一种改进的生成对抗网络,即加权损失半监督生成对抗网络(WL-SSGAN)。具体而言,我们通过加权半监督生成对抗网络判别器的中间层特征,提出了一种联合特征匹配损失。此外,我们通过线性加权标准对抗损失与联合特征匹配损失,提出了 WL-SSGAN 的加权损失。WL-SSGAN 的半监督分类性能在一个海陆杂波数据集上进行了评估。实验结果表明,WL-SSGAN 能够利用大量无标签海陆杂波样本,仅以少量带标签样本即可提升全监督分类器的性能。进一步,所提出的加权损失优于对抗损失与特征匹配损失二者。此外,我们将 WL-SSGAN 与常规半监督分类方法进行比较,证明 WL-SSGAN 取得了最高的分类准确率。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.04021,
  title  = {A Sea-Land Clutter Classification Framework for Over-the-Horizon-Radar Based on Weighted Loss Semi-supervised GAN},
  author = {Xiaoxuan Zhang and Zengfu Wang and Kun Lu and Quan Pan and Yang Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.04021},
  year   = {2023}
}

备注

9 pages