論文の概要: IncSAR: A Dual Fusion Incremental Learning Framework for SAR Target Recognition
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.05820v1
- Date: Tue, 8 Oct 2024 08:49:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-01 12:39:56.683226
- Title: IncSAR: A Dual Fusion Incremental Learning Framework for SAR Target Recognition
- Title（参考訳）: IncSAR: SARターゲット認識のためのデュアルフュージョンインクリメンタルラーニングフレームワーク
- Authors: George Karantaidis, Athanasios Pantsios, Yiannis Kompatsiaris, Symeon Papadopoulos,
- Abstract要約: 破滅的な忘れ方として知られる新しいタスクを学ぶとき、モデルが古い知識を忘れる傾向は、未解決の課題である。
本稿では,SAR目標認識における破滅的忘れを緩和するために,IncSARと呼ばれる漸進的学習フレームワークを提案する。
IncSARはビジョントランスフォーマー(ViT)と、遅延融合戦略によって結合された個々のブランチにカスタム設計の畳み込みニューラルネットワーク(CNN)を備える。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.9330990800767385
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Deep learning techniques have been successfully applied in Synthetic Aperture Radar (SAR) target recognition in static scenarios relying on predefined datasets. However, in real-world scenarios, models must incrementally learn new information without forgetting previously learned knowledge. Models' tendency to forget old knowledge when learning new tasks, known as catastrophic forgetting, remains an open challenge. In this paper, an incremental learning framework, called IncSAR, is proposed to mitigate catastrophic forgetting in SAR target recognition. IncSAR comprises a Vision Transformer (ViT) and a custom-designed Convolutional Neural Network (CNN) in individual branches combined through a late-fusion strategy. A denoising module, utilizing the properties of Robust Principal Component Analysis (RPCA), is introduced to alleviate the speckle noise present in SAR images. Moreover, a random projection layer is employed to enhance the linear separability of features, and a Linear Discriminant Analysis (LDA) approach is proposed to decorrelate the extracted class prototypes. Experimental results on the MSTAR and OpenSARShip benchmark datasets demonstrate that IncSAR outperforms state-of-the-art approaches, leading to an improvement from $98.05\%$ to $99.63\%$ in average accuracy and from $3.05\%$ to $0.33\%$ in performance dropping rate.
- Abstract（参考訳）: ディープラーニング技術は、事前に定義されたデータセットに依存する静的シナリオにおけるSAR(Synthetic Aperture Radar)ターゲット認識に成功している。
しかし、現実のシナリオでは、モデルは学習済みの知識を忘れずに、段階的に新しい情報を学ぶ必要がある。
破滅的な忘れ方として知られる新しいタスクを学ぶとき、モデルが古い知識を忘れる傾向は、未解決の課題である。
本稿では,SAR目標認識における破滅的忘れを緩和するために,インクリメンタル学習フレームワークIncSARを提案する。
IncSARはビジョントランスフォーマー(ViT)と、遅延融合戦略によって結合された個々のブランチにカスタム設計の畳み込みニューラルネットワーク(CNN)を備える。
SAR画像におけるスペックルノイズを軽減するため,ロバスト主成分分析(RPCA)の特性を利用したデノナイジングモジュールが導入された。
さらに,特徴の線形分離性を高めるためにランダムなプロジェクション層を用い,抽出したクラスプロトタイプをデコレーションするために線形判別分析(LDA)手法を提案する。
MSTARとOpenSARShipベンチマークデータセットの実験結果によると、IncSARは最先端のアプローチよりも優れており、平均精度が98.05\%$から99.63\%$、パフォーマンス低下率が3.05\%から0.33\%$に改善されている。
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