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基于选择性特征判别与多特征中心分类器的 SAR 舰船目标识别

图像与视频处理 2023-11-09 v2

摘要

海上监视不仅是各国所必需的(如海上保卫与渔业管控),也在国际领域(如救援支援与非法移民管控)发挥着重要作用。现有多数自动目标识别(ATR)方法将提取的 SAR 舰船整体特征直接送入单一分类器。多数方法的分类器仅为每一类分配一个特征中心。然而,SAR 舰船图像类内方差大、类间差异小的特点,导致整体特征包含无用的局部特征,且分类器中每类单一特征中心难以应对大类内方差。我们提出一种基于选择性特征判别与多特征中心分类器的 SAR 舰船目标识别方法。选择性特征判别从最相似的类间图像对中自动寻找相似局部特征,并从最不相似的类内图像对中寻找不相似局部特征,进而给出损失以增强这些具有更强类间可分性的局部特征。受分而治之启发,多特征中心分类器为每类舰船分配多个可学习特征中心。如此,多特征中心将大类内方差划分为若干较小方差,并通过组合一类舰船的所有特征中心加以征服。最后,综合考量所有特征中心上的概率分布,以实现 SAR 舰船图像的准确识别。在 OpenSARShip 与 FUSAR-Ship 数据集上的消融实验与实验结果表明,我们的方法在训练 SAR 舰船样本减少的情况下取得了优越的识别性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.10250,
  title  = {SAR Ship Target Recognition via Selective Feature Discrimination and Multifeature Center Classifier},
  author = {Chenwei Wang and Siyi Luo and Jifang Pei and Yulin Huang and Yin Zhang and Jianyu Yang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.10250},
  year   = {2023}
}