基于掩模提取的SAR图像对抗样本生成方法

作     者：章坚武 能豪 李杰 钱建华 方银锋 ZHANG Jianwu;NAI Hao;LI Jie;QIAN Jianhua;FANG Yinfeng

作者机构：杭州电子科技大学浙江杭州310018 中国联通(浙江)产业互联网有限公司浙江杭州311199 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.IEC\NSFC\181300) 浙江省自然科学基金重点项目(No.LZ23F010001) 

出 版 物：《电信科学》 (Telecommunications Science)

年 卷 期：2024年第40卷第3期

页      码：64-74页

摘      要：合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像的对抗样本生成在当前已经有很多方法,但仍存在对抗样本扰动量较大、训练不稳定以及对抗样本的质量无法保证等问题。针对上述问题,提出了一种SAR图像对抗样本生成模型,该模型基于AdvGAN模型架构,首先根据SAR图像的特点设计了一种由增强Lee滤波器和最大类间方差法(OTSU)自适应阈值分割等模块组成的掩模提取模块,这种方法产生的扰动量更小,与原始样本的结构相似性(structural similarity,SSIM)值达到0.997以上。其次将改进的相对均值生成对抗网络(relativistic average generative adversarial network,RaGAN)损失引入AdvGAN中,使用相对均值判别器,让判别器在训练中同时依赖于真实数据和生成的数据,提高了训练的稳定性与攻击效果。在MSTAR数据集上与相关方法进行了实验对比,实验表明,此方法生成的SAR图像对抗样本在攻击防御模型时的攻击成功率较传统方法提高了10%~15%。

主 题 词：对抗样本 生成对抗网络 合成孔径雷达 半白盒攻击 掩模提取 

学科分类：080904[080904] 0810[工学-土木类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 081105[081105] 081001[081001] 081002[081002] 0825[工学-环境科学与工程类] 0811[工学-水利类] 

D　O　I：10.11959/j.issn.1000-0801.2024081

馆 藏 号：203127423...