DS-YOLO网络在遥感图像中的飞机检测算法研究
2021-01-11赫立群李英超朱文涛
吴 杰,段 锦,赫立群,李英超,朱文涛
1.长春理工大学 电子信息工程学院,长春130022
2.长春理工大学 空间光电技术研究所 基础技术实验室,长春130022
随着遥感技术与通信的发展,遥感图像中所反应的信息也越来越丰富,飞机在民用和军事上都有着不可代替的作用,因此遥感图像中飞机目标的检测有着重要的价值。针对遥感飞机图像存在的目标较小、背景复杂、曝光度高等问题,传统的检测方法例如尺度不变特征[1]、方向梯度直方图[2]和DPM[3]存在较差的鲁棒性。近几年,深度学习在目标检测领域有着非常好的效果,基于卷积神经网络(CNN)的目标检测算法可以分为两类:第一类是基于区域的目标检测方法,主要有Faster RCNN[4]、Mask RCNN[5]等、这类方法优势在拥有较高的检测精度,但是检测速度慢。第二类是基于回归的目标检测方法,如SSD[6-7],YOLO[8]等,YOLO检测自今已经发展了三代,并衍生出很多针对特定场景的网络,YOLO 首先使用回归的思想进行图像目标分类,检测速度达到45帧/s,缺点是对小目标的定位检测度不高;YOLOv2 优化了YOLO的模型结构,提升了检测速度但是由于基础结构简单,没有对检测精度提升[9];YOLOv3利用深度残差网络提取图像特征,由于用于特征提取的最小特征图偏大,造成检测速度降低和对中等或较大尺寸物体检测效果不佳;YOLOv3-tiny 版本将原网络进行压缩,没有使用残差层,只使用了两个不同尺度的YOLO 输出层,提升了检测速度和对小目标检测精度,由于遥感图像目标飞机多为相对尺寸小于0.1 的小目标,且检测速度要求较高,适合作为本此检测的基础网络[10],它采用的是端到端的目标检测,在保证准确度的同时,大大提高了检测速度。……
