计算机工程与应用 ›› 2021, Vol. 57 ›› Issue (14): 267-274.DOI: 10.3778/j.issn.1002-8331.2004-0084
张晓晓,牛福,毛健平,安居白,郭浩
ZHANG Xiaoxiao, NIU Fu, MAO Jianping, AN Jubai, GUO Hao
摘要:
近年来,合成孔径雷达(SAR)在改善溢油检测方面得到了广泛应用。然而,由于其特殊的成像机理,乘性相干斑噪声和其他物理现象引起的暗斑一直影响着溢油检测的精度。单独使用一种特征很难对图像上的油膜和类油膜现象进行区分,针对这一问题提出了利用多特征融合结合深度残差网络(ResNet)的方式来区分全极化图像上的油膜和类油膜现象。实验中将C波段的三种极化特征:极化散射熵(Entropy)、平均散射角(Alpha)和单次散射特征值相对差异度(SERD)组合在一起,形成一个优化特征子集,在确定的三种极化特征对应的特征图上选取多个感兴趣区域作为ResNet网络的训练集和测试集。该实验所用训练集由3 600个原油样本、3 600个生物油样本和3 600个乳化油样本(共计10 800个)组合而成。测试集由600个原油样本、600个生物油样本和600个乳化油样本(共计1 800个)组合而成,最终得到97.56%的分类精度。用同样的实验数据采用同是深度学习的VGG和AlexNet分类算法进行油膜和类油膜的分类,并与ResNet算法分类结果进行对比分析。为了减弱过拟合现象以及获得更可靠的实验结果,分别进行了[K]-交叉验证和ROC曲线实验。结果表明所提出的算法是有效的。