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自适应残差变换增强SAR图像中基于特征的OOD检测

计算机视觉与模式识别 2024-11-04 v1 机器学习 图像与视频处理

摘要

深度学习架构的最新进展使得合成孔径雷达(SAR)图像中预训练目标的高效、精确分类成为可能。然而,在真实战场场景中,未知目标的存在不可避免,这会导致误分类并降低分类器的精度。过去几十年中,人们开发了多种基于特征的分布外(OOD)检测方法来解决此问题,但定义已知与未知目标之间的决策边界仍然具有挑战性。此外,与光学图像不同,在SAR图像中检测未知目标因高斑点噪声、杂波的存在以及后向散射微波信号固有的相似性而更加复杂。在本工作中,我们提出将基于特征的OOD检测转化为一种基于类局部特征残差的方法,并证明该方法能提高在不同未知目标分布条件下的稳定性。将基于特征的OOD检测转化为基于残差的框架,为区分分布内(ID)和OOD数据提供了一个更稳健的参考空间,尤其是在SAR图像独特的特性下。这种自适应残差变换方法将基于特征的输入标准化为分布表示,从而增强了在噪声大、信息量低的图像中的OOD检测能力。我们的方法在真实SAR场景中展现出有前景的性能,能有效适应这些环境中固有的高噪声和杂波水平。这些发现突显了基于残差的OOD检测在SAR应用中的实际意义,并为在复杂作战环境中检测未知目标的进一步发展奠定了基础。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.00274,
  title  = {Adaptive Residual Transformation for Enhanced Feature-Based OOD Detection in SAR Imagery},
  author = {Kyung-hwan Lee and Kyung-tae Kim},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.00274},
  year   = {2024}
}