基于级联型回归修正的光学遥感图像飞机检测方法和装置与流程

技术特征：
1.一种基于级联型回归修正的光学遥感图像飞机检测方法，其特征在于，包括：将采集的原始光学遥感图像进行剪裁，得到多个切片图像；将所述多个切片图像依次输入飞机检测模型，输出各个切片中检测到目标飞机的检测框位置信息；其中，所述飞机检测模型基于初步检测框修正模型和再次修正分类模型级联构成，所述初步检测框修正模型基于样本第一图像和对应的目标物体标注框进行训练后得到的，所述再次修正分类模型基于样本第二图像、对应的目标物体标注框和目标物体是否为飞机分类标签进行训练后得到的，所述样本第一图像来自于基于剪裁后光学遥感图像构建的第一样本集，所述样本第二图像来自于基于带初步检测框的样本第一图像构建的第二样本集；将所述检测框位置信息映射回所述原始光学遥感图像的坐标并合并，得到最终的飞机检测结果。2.根据权利要求1所述的基于级联型回归修正的光学遥感图像飞机检测方法，其特征在于，所述初步检测框修正模型训练时的网络结构包括顺次连接的多尺度特征提取网络、先验锚框生成网络和检测框修正网络；其中，所述多尺度特征提取网络用于将输入任一图像进行下采样，得到所述任一图像的n种尺寸特征图，对所述n种尺寸特征图以预设规则进行融合，得到所述任一图像的n种融合特征图；所述先验锚框生成网络用于基于预先设置的先验锚框长宽比的数量和先验锚框尺度的数量确定n种融合特征图的每个点上的产生先验锚框的数量；所述检测框修正网络用于基于所述先验锚框与真实目标物体标注框之间的偏移量优化修正先验框参数。3.根据权利要求1所述的基于级联型回归修正的光学遥感图像飞机检测方法，其特征在于，所述再次修正分类模型包括所述多尺度特征提取网络、检测框再次修正网络和分类网络；其中，所述检测框再次修正网络用于基于所述初步检测框样本和真实物体标注框之间的偏移量优化修正初步检测框参数；所述分类网络用于基于所述检测框再次修正网络输出的预测检测框确定的预测目标物体为飞机概率和目标飞机标注框之间的分类误差优化所述分类网络中的置信度参数。4.根据权利要求1所述的基于级联型回归修正的光学遥感图像飞机检测方法，其特征在于，所述第一样本集的构建，具体包括：将采集的样本光学遥感图像进行若干次旋转、水平和垂直翻转操作，得到初步扩充后样本光学遥感图像；将所述初步扩充后样本光学遥感图像再进行马赛克数据增强，得到完全扩充后样本光学遥感图像；将所述完全扩充后样本光学遥感图像中的每一图像进行剪裁，得到第一样本集。5.根据权利要求4所述的基于级联型回归修正的光学遥感图像飞机检测方法，其特征在于，所述第二样本集的构建，具体包括：将所述第一样本集中的图像输入训练完成的所述初步检测框修正模型，输出各样本图像的带有初步检测框的样本第二图像；
基于所述第二样本图像构建第二样本集。6.根据权利要求1
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5中任一项所述的基于级联型回归修正的光学遥感图像飞机检测方法，其特征在于，所述将采集的原始光学遥感图像进行剪裁，得到多个切片图像，具体包括：使用重叠滑动窗口对采集的原始光学遥感图像进行剪裁，得到多个前后剪裁图像之间存在重叠像素的剪裁图像序列；将所述剪裁图像序列中的图像依次进行差值上采样，得到多个切片图像。7.根据权利要求6所述的基于级联型回归修正的光学遥感图像飞机检测方法，其特征在于，所述将所述检测框位置信息映射回所述原始光学遥感图像的坐标并合并，得到最终的飞机检测结果，具体包括：基于所述差值上采样的采样规则，确定还原映射函数；基于所述还原映射函数将所述检测框位置信息映射回所述原始光学遥感图像的坐标，得到目标结果坐标；采用非极大值抑制规则对所述目标结果坐标中的重叠数据进行合并，得到最终的飞机坐标检测结果。8.一种基于级联型回归修正的光学遥感图像飞机检测装置，其特征在于，包括：剪裁单元，用于将采集的原始光学遥感图像进行剪裁，得到多个切片图像；检测单元，用于将所述多个切片图像依次输入飞机检测模型，输出各个切片中检测到目标飞机的检测框位置信息；其中，所述飞机检测模型基于初步检测框修正模型和再次修正分类模型级联构成，所述初步检测框修正模型基于样本第一图像和对应的目标物体标注框进行训练后得到的，所述再次修正分类模型基于样本第二图像、对应的目标物体标注框和目标物体是否为飞机分类标签进行训练后得到的，所述样本第一图像来自于基于剪裁后光学遥感图像构建的第一样本集，所述样本第二图像来自于基于带初步检测框的样本第一图像构建的第二样本集；拼接单元，用于将所述检测框位置信息映射回所述原始光学遥感图像的坐标并合并，得到最终的飞机检测结果。9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的基于级联型回归修正的光学遥感图像飞机检测方法的步骤。10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的基于级联型回归修正的光学遥感图像飞机检测方法的步骤。

技术总结
本发明提供一种基于级联型回归修正的光学遥感图像飞机检测方法和装置，包括：将采集的原始光学遥感图像进行剪裁，得到多个切片图像；将所述多个切片图像依次输入飞机检测模型，输出各个切片中检测到目标飞机的检测框位置信息；飞机检测模型基于初步检测框修正模型和再次修正分类模型级联构成，初步检测框修正模型基于样本第一图像和目标物体标注框训练得到，再次修正分类模型基于样本第二图像、对应的目标物体标注框和目标物体是否为飞机分类标签训练得到；将检测框位置信息映射回原始光学遥感图像的坐标并合并，得到最终的飞机检测结果。本发明提供的方法，实现了高效地对遥感图像中的目标飞机进行检测，且检测结果的鲁棒性和适应性均有所提高。棒性和适应性均有所提高。棒性和适应性均有所提高。


技术研发人员：高阳特 韩健鸿
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：2021.07.06
技术公布日：2021/10/23