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专利号: 2014103282777
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于CS和SVM决策级融合的SAR图像目标识别方法,其特征在于该方法的具体步骤是:步骤(1).预处理

1.1方位角的标记

对MSTAR数据库中的训练样本中7类的方位角进行手工标记,并与图像的索引建立一种映射关系;

1.2去噪、滤波

对原图进行裁剪,读取以图像中心点为中心的61×61图像区域,然后进行小波变换和均值滤波处理,以达到去噪的目的;

步骤(2).分类器模型设计

2.1建立压缩感知模型和基于压缩感知分类

2.1.1模型建立

在训练样本中,选取第i类目标的ni张图像,将第j张图像进行预处理,然后将图像的信息存放在一个列向量里来构成Ai的第j列vi,j,得到一个过完备字A = [A1;...;Ai;...;Ak] = [v1,1,...,v1,n1;....;vi,1,...,vi,j,...,vi,ni;...;

vk,1,...,vk,nk](m×n);

其中Ai表示由第i类目标所有图像的信息,vi,j表示第i类目标第j张图像的信息给定测试图像y表示为y=Ax0 式(1);

其中 αi,j为实数;x0是稀疏系数,x0中只有与第i类目标相对应的值为非零,其它值均为零;用l1范数求解x0,表达如下:(P1) min||x0||1 subject to y=Ax0 式(2);

上式为压缩感知的优化重建问题,可求出稀疏解x0;

2.1.2基于压缩感知分类、姿态矫正

在 得 到 一 个 测 试 图 像y 时,用 压 缩 感 知 模 型 得 到 一 个 稀 疏 解采用最近邻方法找出分类结果;对于第i类目标,定义函数: 对于 是系数向量,即x0中仅与第i类目标相对应的值保持不变,其它值都赋值为零;定义残差ri(y)ri(y)=||y-Aδi(x0)||2 式(3);

残差值最小意味着测试图像与样本最接近,通过求解的残差最小值来判断类别;则测试图像y的所在类别s可由式子(4)判断: 式(4);

2.2选择支持向量机模型参数

核函数采用径向基核函数;径向基核函数的重要参数惩罚因子C和γ由交叉验证和网格参数寻优方法训练得到,最优结果为C取值32和γ取值0.5;已校正和未校正的训练样本,采用SVM方法训练得到两个分类模型,然后用这两个分类模型得到两个分类结果;

步骤(3).姿态校正

利用训练样本构造字典后,利用压缩感知模型进行优化求解时,可根据获得稀疏解判断与之最相近的训练样本,即稀疏解x0的最大值位置t处表明测试样本与该训练样本最相似: 式(5);

此时可利用该训练样本的姿态信息对测试图像进行姿态校正;

步骤(4).决策级融合

采用投票法对CS方法和SVM方法识别的三种结果进行决策级融合,即r=MajorityVote(rcs,rsvm1,rsvm2) 式(6);

式中rcs为基于CS方法的识别结果,rsvm1为未经过姿态校正的基于SVM方法的识别结果,rsvm2为经过姿态校正的基于SVM方法的识别结果;当出现三种结果不一致时,根据每种算法对训练样本的识别准确率作为先验知识进行判别,即 式(7);

式中 为采用CS方法进行识别时识别结果为第i类的概率, 为基于未经校正的样本采用SVM方法进行识别时识别结果为第j类的概率, 为基于经校正的样本采用SVM方法进行识别时识别结果为第k类的概率。