典型多特征决策融合方法及在无人机SAR图像目标识别中的应用∗
2021-01-19
舰船电子工程 2020年12期
(南京航空航天大学自动化学院 南京 211100)
1 引言
合成孔径雷达(SAR)目标识别因其独特的军事背景而广受关注。近年来,无人机(UAV)技术飞速发展,基于无人机的SAR平台也得到开发和运用。通过对SAR目标图像进行合理的特征提取和分类器设计,目前的SAR目标识别方法已经可以取得较好的性能[1~2]。考虑到不同类别特征对于目标描述的互补性,基于多特征决策融合的思路进入研究人员的视野,其主要可分为三种手段[3~9]。第一类采用并行融合的方法,即对各种特征独立进行分类进而对这些结果进行融合,常用的算法包括线性加权融合、D-S证据理论等。第二类采用级联融合的方法。这类方法对不同特征设置不同的优先级[6]。对于优先级高的特征,优先采用其对测试样本进行分类。只有当分类结果不可靠时,才选用下一优先级的特征进行分类。第三类采用联合决策的方法。这类方法同时对多类特征进行分类,但在分类模型中考察了不同特征之间内在关联性的约束,典型代表是联合稀疏表示算法。
本文对上述三类多特征决策融合方法在SAR目标识别中的性能进行分析,选用主成分分析(PCA)[10]、线性鉴别分析(LDA)[10]以及非负矩阵分解(NMF)[11]作为代表性多特征,并以稀疏表示分类(SRC)[12~13]作为基础分类器。对于联合决策融合,则相应地采用联合稀疏表示进行决策融合[14~16]。采用三类决策融合方法对这三种特征进行分类,并比较它们对于多类目标的识别性能。实验中,采用MSTAR数据集对提出方法进行测试,结果表明了其有效性。……
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