(19)中华 人民共和国 国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202111291725.7
(22)申请日 2022.02.14
(71)申请人 电子科技大 学成都学院
地址 610000 四川省成 都市郫县高新 技术
产业开发区西区百叶路1号
(72)发明人 王源源 周紫璇 王小芳 何晓
王晓玲 史勤刚
(74)专利代理 机构 四川猫博思知识产权代理有
限公司 513 34
代理人 邹宝山
(51)Int.Cl.
G06V 10/80(2022.01)
G06V 10/77(2022.01)
G06V 10/40(2022.01)
G06V 10/764(2022.01)G06K 9/62(2022.01)
G01S 13/90(2006.01)
(54)发明名称
一种多特征自适应加权的SAR图像目标识别
方法
(57)摘要
本发明公开了一种多特征自适应加权的SAR
图像目标识别方法, 采用主成分分析 (PCA) 、 单演
信号以及Zernike矩特征描述原始SAR图像, 获得
三个对应的特征矢量。 基于联合稀 疏表示模型对
三类特征进行联合表征。 针对不同特征条件下的
重构误差矢量, 采用自适应加权算法进行融合处
理, 即在线性融合的框架下自适应获得权值, 达
到良好决策融合效果。 最终, 根据融合后的误差
对目标类别进行判定, 大大提高了判定的准确
性。
权利要求书1页 说明书4页 附图1页
CN 114170486 A
2022.03.11
CN 114170486 A
1.一种多特 征自适应加权的SAR图像目标识别方法, 其特 征在于: 包括以下步骤:
S1: 对SAR图像目标样本进行多特征提取: 提取PCA特征、 单演信号特征和Zernike矩特
征, 记测试样本为y, 提取得到的PCA特征、 单演信号和Zernike矩特征矢量分别为y(1),y(2)
和y(3), 特征式为:
y(k)=A(k)α(k)+ ε(k) (k=1,2,…,3) (1)
其中, A(k)为第k个特 征的字典; α(k)为相应的稀疏系数矢量;
S2: 将提取的PCA特 征、 单演信号特 征和Zern ike矩特征联合稀疏表示:
①最小化PCA特征、 单演信号特征和Zernike矩特征的整体误差获得最佳的稀疏系数矢
量, 其公式为:
其中, β =[α(1) α(2) α(3)]为系数矩阵;
②按特征类别分别进行测试样本重构, 计算各类特征的整体重构误差, 进而判决目标
所属类别, 其公式为:
其中,
和
分别与类别i关联的局部 字典和稀疏矢量;
S3: 联合稀疏表示自适应加权融合: 对步骤S2中的稀疏矢量等加入特征的重构误差矢
量, 所述重构误差 矢量分别记为
步骤1: 定义
步骤2: 采用
和
对
归一化为0至1
的范围; 其中,
分别对应
的最大值和最小值;
分别对应
的最大值和
最小值;
步 骤 3 : 对
升 序 排 列 , 获 得 新 的 序 列
定 义
S4: 根据最小误差原则判定测试样本的所属类别。权 利 要 求 书 1/1 页
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CN 114170486 A
2一种多特征自适应加权的SAR图像目标识别方 法
技术领域
[0001]本发明涉及一种多特 征自适应加权的SAR图像目标识别方法。
背景技术
[0002]成孔径雷达(SAR)目标识别问题自20世纪90年代以来受到广泛关注, 并涌 现了大
量高性能算法。 根据对现有文献 的梳理和分析, 研究人员主要着力解决特征提取和分类器
应用问题。 其中, 特征提取研究更为广泛和灵活, 特征类型覆盖几何形状、 投影变换以及电
磁散射等类别。 几何形状特征描述目标的区域、 轮廓分布 规律, Zernike矩特征等。 投影变换
特征可进一步区分为投影类和变换类。 前者主要通过训练样本的学习获得最佳投影方向,
代表性的是主成分分析(P CA); 后续则通过一系 列的信号基底对原始图像进 行分解, 典型的
有小波分解、 单演信号等。 电磁散射特征重点描述雷达目标的后向散射特性, 如属性散射中
心。 从描述的角度和特征的形式来看, 以上三类特征具有不同的能力, 因此也具有一定的互
补性。 分类 器通常应用在特 征提取之后, 通过对特 征进行分类进行类别判决。
[0003]但是实际上, 不同任务的权 重是不同的, 这种同等权值的思路存在一定的不足。
发明内容
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足, 提供一种多特征自适应加权的SAR图像
目标识别方法。
[0005]本发明的目的是通过以下技 术方案来实现的:
[0006]一种多特 征自适应加权的SAR图像目标识别方法, 包括以下步骤:
[0007]S1: 对SAR图像目标样本进行多特征提取: 提取PCA特征、 单演信号特征和Zernike
矩特征, 记测试样 本为y, 提取得到的PCA特征、 单演信号和Zernike矩特征矢量分别为y(1), y
(2)和y(3), 特征式为:
[0008]y(k)=A(k)α(k)+ ε(k) (k=1,2,…,3) (1)
[0009]其中, A(k)为第k个特 征的字典; α(k)为相应的稀疏系数矢量;
[0010]S2: 将提取的PCA特 征、 单演信号特 征和Zern ike矩特征联合稀疏表示:
[0011]①最小化PCA 特征、 单演信号特征和Zernike矩特征的整体误差 获得最佳的稀疏系
数矢量, 其公式为:
[0012]
[0013]其中, β =[α(1) α(2) α(3)]为系数矩阵;
[0014]②按特征类别分别进行测试样本重构, 计算各类特征的整体重构误差, 进而判决
目标所属类别, 其公式为:
[0015]
[0016]其中,
和
分别与类别i关联的局部 字典和稀疏矢量;说 明 书 1/4 页
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CN 114170486 A
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专利 一种多特征自适应加权的SAR图像目标识别方法
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