基于图卷积网络的SAR图像分类算法研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ryanme
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合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)能够全天时、全天候地提供高分辨率的SAR图像,因此广泛用于军事、农业等领域。SAR图像分类是SAR图像的重要应用之一,随着深度学习方法的发展,图卷积网络(Graph Convolutional Network,GCN)促进了SAR图像分类性能的进一步提升,但是SAR图像中存在固有的相干斑噪声,难以获得具有强判别性的特征。论文在前人的研究基础上,提出了两种基于图卷积网络的SAR图像分类算法。主要研究工作如下:(1)研究提出了一种基于多尺度细节增强的图卷积网络SAR图像分类算法。针对GCN未充分利用上下文信息且SAR图像边缘细节模糊问题,该算法通过构建多尺度特征选择模块,提取不同感受野的细节信息,并自适应地融合不同尺度感受野上的细节信息,利用残差连接将前层特征叠加在融合特征上,防止特征丢失,同时避免梯度消失问题,增强特征提取。在Radarsat-2卫星SAR图像上进行实验,选择多种方法作为对比实验,并定量分析,结果表明:所提网络能有效提升SAR图像的分类精度,且能够平滑匀质区域。(2)研究提出了一种基于动态图卷积网络的SAR图像分类算法。针对传统GCN模型仅使用预定义且固定的图结构,不能准确表达节点之间相似度关系的问题,该算法构建了可自适应学习的动态图模块,采用注意力机制的方法,分别从通道和空间两个层面关注更重要的特征通道和空间节点,校正图结构,动态优化节点间的相似度关系,提取更具判别性的特征。在Radarsat-2卫星SAR图像上进行实验,并定量分析,结果表明:所提算法能够进一步提升网络性能且具有边界保持能力。
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