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专利号: 2023105407102
申请人: 成都理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于双网络的遥感影像分类模型样本增量学习方法,其特征在于:包括以下步骤;

(1)利用原始训练数据集D0训练分类模型,得到能识别N种遥感影像类别的分类模型M0;

所述D0中的训练样本为带有遥感影像类别标签的遥感图像,D0的类别集为C={C1,C2,…,CN},N为遥感影像类别总数;

(2)构造用于样本增量学习的数据流D={D1,D2,…,Dt},t=1,2,…,第t次增量学习的训练集为Dt,学习得到的模型为Mt,Dt中训练样本的类别集和D0相同;

(3)依次进行增量学习,第t次增量学习的过程包括(31)(33);

~

(31)构造一双网络模型,包括第一网络模型Mt1和第二网络模型Mt2,二者均由t‑1次增量学习得到的模型Mt‑1初始化得到,当t=1时,Mt‑1为M0;

(32)用Dt训练第一网络模型Mt1,采用知识蒸馏方法计算Mt1与Mt‑1的蒸馏损失Lkd;用Dt训练第二网络模型Mt2,计算Mt2和Mt1的一致性损失Lcon;

(33)知识协同学习;

根据第一网络模型Mt1的输出,计算其分类损失Lce;

计算第一网络模型Mt1的完整损失函数Lall,通过知识协同策略更新Mt2的权重,再将Mt2作为本次学习得到的模型Mt; 式中,λ和β分别为Lkd和Lce的权重;

步骤(33)中,通过下式计算Mt1的分类损失Lce;

式中,n为Dt中训练样本的总数,xi为Dt中第i个训练样本,yi为xi的遥感影像类别标签, 为xi在Mt1中的输出概率;

步骤(33)中通过知识协同策略更新Mt的权重具体为,通过下式更新Mt的权重;

式中,j表示第t次增量学习中的第j轮训练,α是平滑系数超参数,和 分别表示为第一网络模型Mt1、第二网络模型Mt2的内部权重。

2.根据权利要求1所述的基于双网络的遥感影像分类模型样本增量学习方法,其特征在于:对训练集Dt, 式中xi为Dt中第i个训练样本,yi为xi的遥感影像类别标签,n为Dt中的样本总数。

3.根据权利要求1所述的基于双网络的遥感影像分类模型样本增量学习方法,其特征在于:步骤(2)中,D1训练的分类模型为ResNet网络模型。

4.根据权利要求1所述的基于双网络的遥感影像分类模型样本增量学习方法,其特征在于:所述步骤(32)中,通过下式计算蒸馏损失Lkd;

式中,n为Dt中的样本总量, 和 是分别是Mt‑1中和Mt1中第i个训练样本对应的带温度参数T的softmax函数;

其中 和 分别为Dt中第i个训练样本在Mt‑1中和Mt1中的输出概率,k=1 N,表示第k个遥感影像类别。

~

5.根据权利要求1所述的基于双网络的遥感影像分类模型样本增量学习方法,其特征在于:通过下式计算一致性损失Lcon;

其中 和 表示第i个训练样本在Mt1和Mt2中的输出概率,MSE(.)为 和 间的期望距离。