不完全监督学习遥感图像目标检测技术研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:op0034
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,随着遥感技术的发展与进步,越来越多的高分辨率遥感图像可以被采集,因此基于深度学习的目标检测也被应用到遥感图像领域。然而高精度的目标检测器需要通过大量有标签数据进行训练来获得,而遥感图像本身尺寸大且目标数量极多,标注成本限制了数据集规模的同时也限制了目标检测器的表现。现实中存在着海量的无标签遥感图像,本课题通过研究面向目标检测的不完全监督学习算法,设计了主动学习算法对无标签数据的有效挖掘和选择性标注的同时引入半监督学习算法对部分目标实例进行自动标注,减少标注成本的同时提升目标检测器的表现。首先,本课题研究了在同等标注图像数量下,如何定义主动学习目标检测任务中的目标实例分类不确定度并整合图像的不确定度以实现更高的检测精度和相对标注图像节省率。我们在进行实验和分析后提出了相对标注目标节省率这一指标,可以对遥感图像目标检测不完全监督学习进行更加精确的分析和指示,并以此指标衡量论文的其他不完全监督学习算法。其次,本课题对目标检测器的回归信息进行了分析并设计了目标实例级的回归不确定度,此不确定度可以通过目标实例的尺寸评估对于目标检测器其信息量。通过与分类不确定度进行结合,我们设计可以对不同尺度目标实例进行自适应的主动学习算法,提高了同等标注量下目标检测器的泛化性。同时,我们还利用主动学习算法对有标签的数据进行了评估并加强了困难数据在训练过程中的权重,进一步提升了算法表现。最后,本课题研究了主动半监督学习目标检测算法。通过此前设计的主动学习算法可以对无标签数据进行有效的选择,但由于遥感图像尺寸巨大且通常包含多种类别的目标实例,这将意味着选择的无标签图像中可能包含置信度较高的目标实例。本课题通过对置信度较高的目标实例进行自动标记可以在节约标记量的同时提高目标检测器的表现。同时,本课题通过引入图像自学习策略对高置信度图像进行完全自动标记,在无额外人工标记成本的情况下进一步精确的了目标检测器的推断边界。本课题设计的最佳不完全监督学习算法可在到达58.2%的相对标注目标节省率情况下到达接近全监督的检测精度。
其他文献
技术进步对国际贸易分工模式具有基础性推动作用,随着技术水平的发展,国际贸易模式从产业间分工、产业内分工发展到产品内分工。当产品的不同生产工序为追求最低生产成本被配
移动边缘计算技术为用户提供低时延高计算性能的计算服务提供了重要途径。然而,其面临两大技术挑战。首先,能量有限的移动用户难于长时间享受移动边缘计算的服务。其次,移动
纳米材料的广泛应用必然带来其进入环境后的风险问题,是目前研究热点之一。有研究表明碳纳米材料会影响植物生长,还有研究表明碳纳米材料与常见的环境有机污染物的吸附作用很
目的Tau蛋白是一类微管相关蛋白,可促进微管蛋白聚合,参与神经细胞骨架的构成。Tau蛋白有六种异构体,它们结构上的差异主要在于氨基末端区域(N末端)与羧基末端区域(C末端)的不同
基于深度学习的语音识别系统已经被广泛应用于各个领域,而声学模型都是以大规模的语音库资源为基础进行训练的。然而,目前蒙古语语音库资源相对较少,无法满足蒙古语大词汇量
环境感知为自动驾驶技术提供了重要的数据基础,其涉及计算机视觉,自动控制等技术的综合运用。自动驾驶设备对道路环境的感知能力和做出控制决策的能力依赖于对道路元素的精准
青藏高原隆升对东亚乃至全球气候环境产生了重大影响,但对于青藏高原隆升过程及其机制的认识,目前还存在着争论。位于高原北部边界的北祁连山地区是认识高原隆升过程的理想地
近年来,不管是Alpha Go先后战胜中日围棋世界冠军,还是新华社联合搜狗发布的全球首个“AI合成主播”顺利完成了 100秒的新闻播报,或是百度阿波罗无人车高调亮相央视春晚,无不
云计算作为一种新兴的商业计算模型,拥有并行性、可扩展性及高可靠性等诸多优势。在此背景下,将遗留系统移植到云平台已经成为一种趋势。在移植过程中,为了充分利用云计算的
随着人口的不断增多,资源开采也日益增多,石油、天然气的海底管道铺设也在增加,因此,海洋环境保护受到重视,为了避免随之而来海洋生物环境破坏问题,水下铺设的管道需要定期维