利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2019106483573
申请人: 电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-17
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种方位角可控的SAR目标图像生成方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、获取SAR目标图像数据集,并对其进行预处理;

S2、通过N-Progressive对预处理后的SAR目标图像的方位角进行编码,获得对应的方位角标签;

S3、根据方位角标签和预处理后的SAR目标图像,构建条件生成对抗网络;

S4、将方位角标签和预处理后的SAR目标图像输入到条件生成对抗网络中,对其进行训练,得到收敛的条件生成对抗网络;

S5、将任意方位角标签输入到收敛的条件生成对抗网络中,得到该方位角标签对应的SAR目标图像。

2.根据权利要求1所述的方位角可控的SAR目标图像生成方法,其特征在于,所述步骤S1具体为:将SAR目标图像数据集中的各SAR目标图像转换为单通道的灰度图像,并将其大小调整为128×128×1。

3.根据权利要求1所述的方位角可控的SAR目标图像生成方法,其特征在于,所述步骤S2具体为:S21、在预处理后的SAR目标图像中,将0-359度的方位角以60度的标签范围进行one-hot编码,获得第一组6位标签;

S22、将第一组6位标签中的每位标签内的方位角以10度的标签范围进行one-hot编码,获得第二组6为标签;

S23、将第二组6位标签中的每位标签内的方位角以1度的标签范围进行one-hot编码,获得10位标签;

S24、将第一组6位标签、第二组6为标签和10位标签拼接起来,使维度为22的one-hot编码表示变化范围为0-359度的方位角;

S25、将每个方位角对应的one-hot编码作为对应的方位角标签。

4.根据权利要求1所述的方位角可控的SAR目标图像生成方法,其特征在于,所述步骤S3中的条件生成对抗网络包括相互连接的生成模型和判别模型。

5.根据权利要求4所述的方位角可控的SAR目标图像生成方法,其特征在于,所述生成模型对输入数据生成图像的处理方法具体为:A1、产生一个100维的均匀噪声,并将其与SAR目标图像的方位角标签进行拼接;

A2、将拼接后的数据经过一个全连接神经网络后,变换成对应的16×16×128的数据矩阵;

A3、将16×16×128的数据矩阵经过三层反卷积神经网络,生成对应的128×128×1的fake图像。

6.根据权利要求5所述的方位角可控的SAR目标图像生成方法,其特征在于,所述判别模型对输入图像处理的方法具体为:B1、将fake图像和预处理后的SAR目标图像经过一层卷积层,将其转换为64×64×16的数据矩阵;

B2、将64×64×16的数据矩阵与方位角标签进行拼接;

B3、将拼接后的数据经过三层卷积层转换为8×8×64的矩阵,然后通过一个全连接层;

B4、将全连接层的输出作为判别模型的判别输出。

7.根据权利要求4所述的方位角可控的SAR目标图像生成方法,其特征在于,所述条件生成对抗网络的目标函数带有条件概率的极小极大值博弈;

所述目标函数为:

式中, 为当固定生成模型G,优化判别模型D时,使判别模型D的判别准确率最大化;

为当固定判别模型D,优化生成模型G时,使判别模型D的判别准确率最小化;

V(D,G)为条件生成对抗网络的目标函数;

为在对应条件下真实样本x在判别模型中判别结果的期望值,其中,E(·)为期望值计算函数,D(x|y)为条件为y时真实样本x的判别结果,x为真实样本,y为条件信息,即为方位角标签;

为条件为y时生成样本G(z|y)在判别模型中判别结果的期望值,其中,D(G(z|y))为条件为y时生成模型的产生的生成样本在判别模型中的判别结果,G(z|y)为条件为y时生成模型产生的生成样本,z为噪声,y为条件信息,即为方位角标签。

8.根据权利要求4所述的方位角可控的SAR目标图像生成方法,其特征在于,所述生成模型的损失函数lossG为:式中,N_fake为生成样本的数量;

i为采样次数;

D(G(z|y)i|y)为第i次采样时,方位角标签为y时生成模型产生的生成样本在判别模型中的判别结果;

G(z|y)i为第i次采样时,方位角标签为y时生成模型生成的生成样本;

所述判别模型的损失函数lossD为:

式中, 为判别模型对于SAR目标图像数据的损失值;

为判别模型对于生成模型生成的fake图像数据的损失值;

N_real为真实样本的数量;

D(xi|y)为第i次采样时取出的真实样本的判别模型的损失值。

9.根据权利要求4所述的方位角的可控SAR目标图像生成方法,其特征在于,所述步骤S4中对条件生成对抗网络进行训练的方法为:将SAR目标图像和所有方位角标签输入到条件生成对抗网络中,交替训练判别模型和生成模型,直到达到纳什平衡的条件生成对抗网络收敛状态。