論文の概要: Learning Invariant Representation via Contrastive Feature Alignment for
Clutter Robust SAR Target Recognition
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.01747v1
- Date: Tue, 4 Apr 2023 12:35:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-05 13:58:22.780441
- Title: Learning Invariant Representation via Contrastive Feature Alignment for
Clutter Robust SAR Target Recognition
- Title(参考訳): クラッタロバストSAR目標認識のためのコントラスト特徴アライメントによる学習不変表現
- Authors: Bowen Peng, Jianyue Xie, Bo Peng, Li Liu
- Abstract要約: 本稿ではコントラスト的特徴アライメント(Contrastive Feature Alignment, CFA)と呼ばれる手法を提案し, 頑健な認識のための不変表現を学習する。
CFAは、分類とCWMSEの損失を組み合わせて、モデルを共同で訓練する。
提案したCFAは、分類とCWMSE損失を併用してモデルをトレーニングし、不変対象表現の漸進的学習を可能にする。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 10.993101256393679
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The deep neural networks (DNNs) have freed the synthetic aperture radar
automatic target recognition (SAR ATR) from expertise-based feature designing
and demonstrated superiority over conventional solutions. There has been shown
the unique deficiency of ground vehicle benchmarks in shapes of strong
background correlation results in DNNs overfitting the clutter and being
non-robust to unfamiliar surroundings. However, the gap between fixed
background model training and varying background application remains
underexplored. Inspired by contrastive learning, this letter proposes a
solution called Contrastive Feature Alignment (CFA) aiming to learn invariant
representation for robust recognition. The proposed method contributes a mixed
clutter variants generation strategy and a new inference branch equipped with
channel-weighted mean square error (CWMSE) loss for invariant representation
learning. In specific, the generation strategy is delicately designed to better
attract clutter-sensitive deviation in feature space. The CWMSE loss is further
devised to better contrast this deviation and align the deep features activated
by the original images and corresponding clutter variants. The proposed CFA
combines both classification and CWMSE losses to train the model jointly, which
allows for the progressive learning of invariant target representation.
Extensive evaluations on the MSTAR dataset and six DNN models prove the
effectiveness of our proposal. The results demonstrated that the CFA-trained
models are capable of recognizing targets among unfamiliar surroundings that
are not included in the dataset, and are robust to varying signal-to-clutter
ratios.
- Abstract(参考訳): ディープニューラルネットワーク(DNN)は、合成開口レーダー自動目標認識(SAR ATR)を専門知識に基づく特徴設計から解放し、従来のソリューションよりも優れていることを示した。
背景相関の強い形状における地上車両ベンチマークの特異な欠如が示されており、DNNは乱雑な環境に過度に適合し、不慣れな環境に非破壊的である。
しかし、固定バックグラウンドモデルトレーニングと様々なバックグラウンドアプリケーションとのギャップは、まだ未定である。
コントラスト学習にインスパイアされたこの手紙は、頑健な認識のための不変表現を学習することを目的としたContrastive Feature Alignment (CFA)と呼ばれるソリューションを提案する。
提案手法は,可変表現学習においてチャネル重み付き平均二乗誤差(cwmse)損失を持つ新しい推論枝と混合クラッタ変分生成戦略に寄与する。
特に、生成戦略は、特徴空間における乱れに敏感な偏差を引き付けるように微妙に設計されている。
CWMSEの損失は、この偏差をよく対比し、元の画像と対応するクラッタの変種によって活性化される深い特徴を整列するようにさらに考案されている。
提案したCFAは、分類とCWMSE損失を併用してモデルをトレーニングし、不変対象表現の漸進的学習を可能にする。
MSTARデータセットと6つのDNNモデルに対する大規模な評価により,提案手法の有効性が証明された。
その結果、CFA学習モデルでは、データセットに含まれない未知の環境のターゲットを認識でき、信号対クラッタ比の変動に頑健であることがわかった。
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