深度图像确定目标距离_应用于雷达信号的深度学习方法

深度图像确定⽬标距离_应⽤于雷达信号的深度学习⽅法
雷达信号有全天候的优点,但分辨率低,不容易得到⽬标轮廓,⽽且缺乏⾼度信息,只是⼀个扇⾯的发射-接收(RCS)信息和速度信息。下⾯介绍⼀些论⽂,主要是关于深度学习在雷达信号的应⽤。
“Micro-Doppler Based Human-Robot Classification Using Ensemble and Deep Learning Approaches”(2018.2)
雷达传感器可⽤于分析在距离和速度维度的微运动⽽引起的频移,分别确定为微多普勒(μ-D)和微距离(μ-R)。不同的移动⽬标具有唯⼀的μ-D和μ-R签名,可⽤于⽬标分类。本⽂在⼯业安全中使⽤25GHz FMCW单输⼊单输出(SISO)雷达进⾏实时⼈机识别。由于存在实时约束,直接分析联合多普勒成像(R-D)图的分类问题。对于集成分类器(ensemble classifiers),重组后的距离和速度配置⽂件直接传递到集成树(ensemble trees),例如梯度增强(gradient boosting)和⽆特征提取的随机森林(random forest)。最终,使⽤深度卷积神经⽹络(DCNN),并将原始R-D图像直接馈⼊⽹络。
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如图是⼈-机的R-D图⽐较:
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这是馈⼊CNN的灰度R-D图:
如图是CNN架构:
⼀些结果如下表:传统⽅法和CNN⽅法
“Deep Learning for End-to-End Automatic Target Recognition from Synthetic Aperture Radar Imagery”(2018)
合成孔径雷达(SAR)⾃动⽬标识别(ATR)的标准体系结构包括三个阶段:检测、鉴别和分类。SAR ATR的CNN⼤多将SAR图像提取的⽬标碎⽚类别进⾏分类。该报告提出了⽤于SAR图像的端到端
血管胸ATR的CNN架构。叫验证⽀持⽹络(VersNet,verification support network)的CNN执⾏SAR ATR端到端的这三个阶段。VersNet输⼊具有多个类别和多个⽬标的任意⼤⼩的SAR图像,并输出代表每个检测⽬标的位置、类别和姿态的SAR ATR图像。该报告给出VersNet的评估,该VersNet经过训练可以输出所有12个类别得分:⽤
MSTAR(moving and stationary target acquisition and recognition)公共数据集为每个像素输出10个⽬标类别、⽬标前端类别和背景类别。
如图是VersNet在可变⼤⼩的SAR图像中执⾏多类别/多⽬标的⾃动⽬标识别ATR。 在这种情况下,输⼊是具有三个类别和四个⽬标的单个图像(左上和右下⽬标是同⼀类别)。 VersNet输出每个检测到的⽬标的位置、类别和姿势(正⾯)。
下图是该CNN模型的训练过程:
如图从左到右分别对应CNN的输⼊、输出和真实结果。不定积分换元法
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“Practical classification of different moving targets using automotive radar and deep neural networks“ (2018)
这项⼯作提出使⽤汽车雷达数据和不同NN对不同类别的⽬标(汽车、单⼈和多⼈、⾃⾏车)进⾏分类的结果。与NXP 半导体公司制造的汽车雷达收发器TEF810X和微控制器单元SR32R274⼀起,它提出了⼀种⽤于检测、跟踪和微多普勒(micro-Doppler)提取的雷达算法快速实现⽅案。对于记录的四类⽬标不同分类问题,考虑了三种不同类型的神经⽹络,即经典卷积⽹络、残差⽹络以及卷积⽹络和递归⽹络的组合。
⼀个多⽬标分类系统的框图如下:
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下图是不同⽬标频谱图⽰例:(a)单⼈⾏⾛,(b)两个⼈⼀起散步,(c)⾃⾏车,(d)汽车。
如图给出表⽰不同的⽹络体系结构:(a)类似于VGG类型的CNN,(b)卷积残差⽹络,(c)卷积⽹络和递归LSTM⽹络的组合。
最后是⼀些结果:

本文发布于:2024-09-23 01:19:47,感谢您对本站的认可!

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