1.一种基于特征增强的遥感影像超分辨率重建方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、对原始高分辨率遥感影像数据集进行压缩操作,生成低分辨率遥感影像数据集;
S2、将所述低分辨率遥感影像数据集通过TE‑AGAN模型进行影像重建,生成超分辨率遥感影像数据集;
S3、将所述超分辨率遥感影像数据集和所述原始高分辨率遥感影像数据集输入判别网络进行训练,直到网络收敛,生成超分辨率遥感影像转换网络模型;
步骤S3中所述将所述超分辨率遥感影像数据集和所述原始高分辨率遥感影像数据集输入判别网络进行训练的具体步骤为:S31、将所述超分辨率遥感影像数据集和所述原始高分辨率遥感影像数据集依次经过Conv0_0层,Conv0_1层,Conv1_0层,Conv1_1层,Conv2_0层,Conv2_1层,Conv3_0层,Conv4_0层,Conv4_1层,再通过Linear1和Linear2两次线性化操作,生成所述超分辨率遥感影像数据集和所述原始高分辨率遥感影像数据集的真实遥感影像数据的概率值;
S32、根据所述超分辨率遥感影像数据集和所述原始高分辨率遥感影像数据集的真实遥感影像数据的概率值,计算超分辨率遥感影像生成网络的对抗损失值 和判别网络的对抗损失值 计算所述超分辨率遥感影像数据集和所述原始高分辨率遥感影像数据集在像素空间上误差值L1;计算感知损失函数Lper;计算纹理损失函数LT;
S33、根据所述 L 1、Lper、LT损失函数生成超分辨率遥感影像生成网络损失函数LG和判别网络损失函数LD;
S34、当损失函数LG、LD收敛时,停止网络训练,其他情况下返回步骤S31,重新训练网络;
S4、将低分辨率遥感影像输入已经训练好的所述超分辨率遥感影像转换网络模型,生成超分辨率遥感影像。
2.根据权利要求1所述的一种基于特征增强的遥感影像超分辨率重建方法,其特征在于,步骤S2中所述将所述低分辨率遥感影像数据集通过TE‑AGAN模型进行影像重建的具体步骤为:S21、所述低分辨率遥感影像数据集依次经过Conv1、Conv2卷积层提取遥感影像地物信息的特征图,其中,在Conv1和Conv2卷积层的卷积操作后,将卷积操作提取的特征都将经过WN操作但不经过激活操作,从而得到所述特征图;而后,将所述特征图通过3层线性相连的RRDB块,并进行WN操作与relu激活函数;
S22、将经过步骤S21处理的所述特征图经过Attention块、Upconv1和Upconv2的反卷积层,再依次经过Conv3和Conv4卷积层恢复遥感影像地物信息;其中反卷积操作不经过WN操作,但采用Leaky‑relu激活,卷积操作Conv3层采用WN和Leaky‑relu激活操作,Conv4层仅采用WN操作。
3.根据权利要求1所述的一种基于特征增强的遥感影像超分辨率重建方法,其特征在于,步骤S32中所述超分辨率遥感影像生成网络的对抗损失值 和判别网络的对抗损失值的判别损失定义如下:其中,xf表示超分辨率遥感影像;Exr表示真实数据的均值;xr表示原始高分辨率遥感影像;Exf是小批量mini‑batch中所有生成数据的均值; σ是sigmoid函数,C(xf)是非变换判别网络的输出。
4.根据权利要求1所述的一种基于特征增强的遥感影像超分辨率重建方法,其特征在于,步骤S32中所述超分辨率遥感影像数据集和所述原始高分辨率遥感影像数据集在像素空间上误差值L1,具体计算公式为:其中:yi和(G(x))i分别为每个batch size上训练时的单个样本值;L1是生成遥感影像和原始遥感影像在像素空间上误差值,n是训练的样本数目,i表示训练的样本编号。
5.根据权利要求1所述的一种基于特征增强的遥感影像超分辨率重建方法,其特征在于,步骤S32中所述感知损失函数Lper的具体公式如下:其中:ISR生成超分辨率影像,IHR是原始的高分辨率影像, 是遥感影像重训练模型计算的特征函数。
6.根据权利要求5所述的一种基于特征增强的遥感影像超分辨率重建方法,其特征在于,步骤S32中所述纹理损失函数LT的具体公式如下:其中,ISR生成超分辨率影像,IHR是原始的高分辨率影像,是Gr格拉姆矩阵,其通式为GrT(F)=FF,φ(I)是额外重训练遥感影像特征模型。
7.根据权利要求1所述的一种基于特征增强的遥感影像超分辨率重建方法,其特征在于,步骤S33中所述超分辨率遥感影像生成网络损失函数LG和判别网络损失函数LD具体的公式为:其中, 是超分辨率遥感影像生成网络的对抗损失值, 是判别网络的对抗损失值,Lper是感知损失函数,LT是纹理损失函数,L1是生成超分影像G(x)和原始影像Y在像素空间上的误差值,λ是平衡不同损失项的系数。
8.一种遥感影像超分辨率重建生成的系统,其特征在于,包括以下模块:
数据预处理模块,用于对获取的遥感影像数据集进行挑选处理,将原始高分辨率影像数据集进行压缩处理,得到低分辨率遥感影像数据集;
超分辨率重建模块,用于将低分辨率遥感影像数据集通过TE‑AGAN模型生成超分辨率遥感影像数据集;
生成对抗网络模块,用于将超分辨率遥感影像数据集及原始高分辨率遥感影像数据集通过生成对抗网络模型训练批量生成对应的超分辨率遥感影像;
将所述超分辨率遥感影像数据集和所述原始高分辨率遥感影像数据集输入判别网络进行训练的具体步骤为:S31、将所述超分辨率遥感影像数据集和所述原始高分辨率遥感影像数据集依次经过Conv0_0层,Conv0_1层,Conv1_0层,Conv1_1层,Conv2_0层,Conv2_1层,Conv3_0层,Conv4_0层,Conv4_1层,再通过Linear1和Linear2两次线性化操作,生成所述超分辨率遥感影像数据集和所述原始高分辨率遥感影像数据集的真实遥感影像数据的概率值;
S32、根据所述超分辨率遥感影像数据集和所述原始高分辨率遥感影像数据集的真实遥感影像数据的概率值,计算超分辨率遥感影像生成网络的对抗损失值 和判别网络的对抗损失值 计算所述超分辨率遥感影像数据集和所述原始高分辨率遥感影像数据集在像素空间上误差值L1;计算感知损失函数Lper;计算纹理损失函数LT;
S33、根据所述 L 1、Lper、LT损失函数生成超分辨率遥感影像生成网络损失函数LG和判别网络损失函数LD;
S34、当损失函数LG、LD收敛时,停止网络训练,其他情况下返回步骤S31,重新训练网络。