基于旋转等变卷积的航拍红外图像目标识别算法

作     者：肖锋 卢浩 张文娟 黄姝娟 焦雨林 卢昭廷 李照山 XIAO Feng;LU Hao;ZHANG Wenjuan;HUANG Shujuan;JIAO Yulin;LU Zhaoting;LI Zhaoshan

作者机构：西安工业大学计算机科学与工程学院陕西西安710016 西安工业大学兵器科学与技术学院陕西西安710016 西安工业大学基础学院陕西西安710016 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(62171361) 陕西省科技厅自然科学基础研究计划项目(2021JM-440) 陕西省重点研发计划项目(2022GY-119) 

出 版 物：《兵工学报》 (Acta Armamentarii)

年 卷 期：2024年第45卷第8期

页      码：2817-2827页

摘      要：为提高传统无人机红外目标识别算法对输入图像的旋转鲁棒性,提出一种具有旋转等变性的红外图像目标识别算法。参照可见光三通道结构,将红外图像扩张为三通道以丰富输入图像的细节及边缘信息;以旋转等变卷积为基础,设计并实现能够高度保留图像旋转特征的标准旋转等变卷积模块和旋转残差模块,使得所设计模型FC-YOLOv5对图像及图像中目标旋转具有鲁棒性;加入压缩和激励注意力机制自适应地学习到每个通道的重要性,并且根据任务的需要加权调整特征图中的通道贡献,提取重要的特征信息并抑制不重要的特征信息。在航拍行人车辆数据集和海上船舶数据集上验证模型的性能,以基准模型YOLOv5s及常见轻量级目标识别任务所用模型YOLOv8s、NanoDet作为对照组模型。实验结果表明,所提算法的平均精度均值相较于基准模型能够提升2%~4%,且当输入图像具有不同角度的旋转时,能够比对照组模型识别到更多旋转目标,且识别错误更少。

主 题 词：低空航拍 红外图像 多角度目标识别 旋转等变卷积 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.12382/bgxb.2023.0503

馆 藏 号：203134559...