[发明专利]一种基于关键点的弱监督遥感图像飞机检测方法

权利要求书

1.一种基于关键点的弱监督遥感图像飞机检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，根据原始遥感图像上的飞机关键点坐标标注，构建飞机分割掩码标注；

步骤2，将原始宽幅遥感图像切割成小幅统一尺寸的遥感图像，形成小幅影像集，将步骤1中所述飞机分割掩码标注的坐标映射至小幅统一尺寸遥感图像；

步骤3，采用基于检测框标注与分割掩码标注的遥感图像飞机检测模型，基于上述检测框标注与分割掩码标注，训练遥感图像飞机检测模型；

步骤4，将待检测的遥感图像切割成小幅遥感图像集输入步骤3中所述训练后的遥感图像飞机检测模型，得到飞机检测结果，即检测框坐标与分割掩码，将检测框坐标还原至原始遥感图像，基于置信度，采用非最大值抑制的方法过滤重复检测的检测框，得到最终的检测框坐标信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于关键点的弱监督遥感图像飞机检测方法，其特征在于，步骤1包括：

步骤1-1，所述飞机关键点坐标包括：飞机头部关键点坐标(x₁，y₁)、右机翼端关键点坐标(x₂，y₂)、飞机尾部关键点坐标(x₃，y₃)、左机翼端关键点坐标(x₄，y₄)和机翼连接处关键点坐标(x₅，y₅)；连接飞机头部关键点与尾部关键点，生成头尾线段，连接左机翼端关键点与机翼连接处关键点，生成左翼线段，连接右机翼端关键点与机翼连接处关键点，生成右翼线段；

步骤1-2，将步骤1-1中所述头尾线段，左翼线段，右翼线段拓展成矩形，分别对应于机身含机尾部分、左机翼部分和右机翼部分，拓展方向垂直于上述线段；

步骤1-3，将机身含机尾部分、左机翼部分和右机翼部分合并，生成飞机分割掩码，提取分割掩码边界轮廓关键点，得到分割掩码边界轮廓关键点坐标。

3.根据权利要求2所述的一种基于关键点的弱监督遥感图像飞机检测方法，其特征在于，步骤2中，将原始遥感图像以滑框的方式，切割成尺寸统一的小幅图像，小幅图像长x与宽y相等，重叠区域长度为z。

4.根据权利要求3所述的一种基于关键点的弱监督遥感图像飞机检测方法，其特征在于，将所述步骤1-3中飞机分割掩码边界轮廓关键点坐标映射至小幅图像，作为遥感图像飞机检测模型的训练标注。

5.根据权利要求4所述的一种基于关键点的弱监督遥感图像飞机检测方法，其特征在于，步骤3中，采用基于检测框标注与分割掩码标注的目标检测模型，推断过程中，模型同时预测目标的检测框坐标，以及目标的分割掩码。

6.根据权利要求5所述的一种基于关键点的弱监督遥感图像飞机检测方法，其特征在于，步骤3所述训练过程中，遥感图像飞机检测模型同时预测图像中所有飞机目标的检测框位置坐标与分割结果，分别计算坐标损失函数与分割损失函数后相加，再进行反向传播，更新模型参数。

7.根据权利要求6所述的一种基于关键点的弱监督遥感图像飞机检测方法，其特征在于，步骤4包括：

步骤4-1，将待检测图像按滑框方式切割成小幅图像集，尺寸与训练时相同，获得归一化图像；

步骤4-2，将所述归一化图像依次送入遥感图像飞机检测模型，得到飞机检测结果，即检测框坐标与分割掩码；

步骤4-3，将所述飞机检测框坐标还原至原始遥感图像，基于置信度，采用非最大值抑制的方法过滤重复检测的检测框，即当检测框重叠面积超过阈值时，保留置信度最高的，得到最终飞机检测结果。