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一种利用迁移学习训练卷积神经网络的声呐图像识别方法

朱兆彤 付学志 胡友峰

朱兆彤, 付学志, 胡友峰. 一种利用迁移学习训练卷积神经网络的声呐图像识别方法[J]. 水下无人系统学报, 2020, 28(1): 089-96. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2020.01.013
引用本文: 朱兆彤, 付学志, 胡友峰. 一种利用迁移学习训练卷积神经网络的声呐图像识别方法[J]. 水下无人系统学报, 2020, 28(1): 089-96. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2020.01.013
ZHU Zhao-tong, FU Xue-zhi, HU You-feng. A Sonar Image Recognition Method Based on Convolutional Neural Network Trained through Transfer Learning[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2020, 28(1): 089-96. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2020.01.013
Citation: ZHU Zhao-tong, FU Xue-zhi, HU You-feng. A Sonar Image Recognition Method Based on Convolutional Neural Network Trained through Transfer Learning[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2020, 28(1): 089-96. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2020.01.013

一种利用迁移学习训练卷积神经网络的声呐图像识别方法

doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2020.01.013
基金项目: 中国船舶重工集团公司第七〇五研究所博士后基金资助项目; 陕西省博士后科研项目资助(2017BSHQYXMZZ04)
详细信息
    作者简介:

    朱兆彤(1988-), 男, 博士, 工程师, 主要研究方向为声呐成像与目标识别.

  • 中图分类号: TB566; TN911.73

A Sonar Image Recognition Method Based on Convolutional Neural Network Trained through Transfer Learning

  • 摘要: 针对利用传统训练方法进行声呐图像识别时缺乏数据的问题, 文中提出一种利用迁移学习训练卷积神经网络(CNN)实现声呐图像识别的方法。基于迁移学习的原理, 通过对已有的预训练网络进行微调与重新训练, 以减小对训练数据量的需求。随后利用缩比模型水池试验验证了该方法的有效性。试验结果表明, 基于AlexNet预训练网络, 相比传统的学习方法, 迁移学习方法可以利用较少的训练数据, 在较短的时间内通过训练达到95.81%的识别率。试验还对比了基于6种预训练网络进行迁移学习后的网络性能, 结果表明基于VGG16的迁移网络识别率最高, 可达到99.48%。最后, 试验结果验证了CNN具有一定的噪声容忍能力, 在较强噪声背景下, 能保证较高的识别率。

     

  • [1] 朱兆彤, 彭石宝, 许稼, 等. 水下目标亮点拓扑特征提取及自动识别方法[J]. 声学学报, 2018, 43(2): 154-162.

    Zhu Zhao-tong, Peng Shi-bao, Xu Jia, et al. Multiple Highlights Topology Vector Feature Extraction and Automatic Recognition Method for Underwater Target[J]. Acta Acustica, 2018, 43(2): 154-162.
    [2] Krizhevsky A, Sutskever I, Hinton G E. ImageNet Classification with Deep Convolutional Neural Networks[J]. Communications of the ACM, 2017, 60(6): 84-90.
    [3] He K, Zhang X, Ren S, et al. Delving Deep into Rectifiers: Surpassing Human-Level Performance on ImageNet Clas-sification[C]//2015 IEEE International Conference on Computer Vision(ICCV). Santiago, Chile: IEEE, 2015: 1026-1034.
    [4] Szegedy C, Liu W, Jia Y, et al. Going Deeper with Convolutions[C]//2015 IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition(CVPR). Boston, Massachusetts, USA: IEEE, 2015: 1-9.
    [5] Hu J, Shen L, Sun G. Squeeze-and-Excitation Net-works[EB/OL]. (2017-09-05)[2018-09-18]. http://adsabs. harvard.edu/abs/2017arXiv170901507H.
    [6] McKay J, Gerg I, Monga V, et al. What’s Mine is Yours: Pretrained CNNs for Limited Training Sonar ATR[C]//Oceans 2017-Anchorage. Alaska, USA: Oceans, 2017: 1-7.
    [7] Gao F, Huang T, Wang J, et al. Dual-Branch Deep Convolution Neural Network for Polarimetric SAR Image Classification[J]. Applied Sciences, 2017, 7(5): 447-465.
    [8] Huang Z, Pan Z, Lei B. Transfer Learning with Deep Convolutional Neural Network for SAR Target Classification with Limited Labeled Data[J]. Remote Sensing, 2017(9): 907-927.
    [9] Glorot X, Bordes A, Bengio Y. Deep Sparse Rectifier Neural Networks[C]//International Conference on Artificial Intelligence and Statistics. Ft. Lauderdale, UK, 2011: 315-323.
    [10] 卢建斌, 张云雷, 席泽敏, 等. 基于统计特征的水下目标一维距离像识别方法研究[J]. 声学技术, 2015, 34(2): 121-126.

    Jianbin Lu, Yunlei Zhang, Zemin Xi et al., Research on underwater target recognition with statistical features of high resolution range profiles [J]. Technical Acoustics, 2015, 34(2): 121-126.
    [11] 闫慧辰, 彭石宝, 许稼, 等. 水下旋转目标缩比声纳成像方法及系统: CN104297756A[P]. 2014-10-09.
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-01-16
  • 修回日期:  2019-05-26
  • 刊出日期:  2020-02-29

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