شماره مدرك
21156
شماره راهنما
18135
پديد آورنده
قطبي راوندي، محمدرضا
عنوان
تشخيص هدف مجموعه باز در تصاوير رادار روزنه مصنوعي با استفاده از يادگيري عميق
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي
مخابرات سيستم
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع
1404
صفحه شمار
شانزده، 87 ص.
توصيفگر ها
SAR , ATR , مجموعه باز , يادگيري عميق , مبدل بصري , شبكه كپسولي , بهينه سازي ازدحام ذرات
تاريخ ورود اطلاعات
1405/04/14
كتابنامه
كتابنامه
رشته تحصيلي
برق
دانشكده
مهندسي برق و كامپيوتر
تاريخ ويرايش اطلاعات
1405/04/16
كد ايرانداك
23221196
چكيده فارسي
در اين پژوهش به مسئله شناسايي هدف در تصاوير رادار روزنه مصنوعي (SAR) تحت سناريوي مجموعهباز پرداخته شده است؛ سناريويي كه در آن علاوه بر طبقهبندي صحيح اهداف شناختهشده، بايد توانايي تشخيص و رد نمونههاي ناشناخته نيز وجود داشته باشد. چالشهايي همچون نويز ضربهاي، تغييرپذيري شديد الگوي بازتاب رادار نسبت به زاويه ديد و كمبود دادههاي برچسبخورده موجب شدهاند روشهاي سنتي و حتي شبكههاي كانولوشني در شرايط واقعي عملكرد پايداري نداشته باشند. براي رفع اين محدوديتها، در اين تحقيق معماري جديدي ارائه شده است كه در آن مبدل بصري (ViT) براي استخراج وابستگيهاي كلي تصوير، شبكههاي كپسولي براي مدلسازي ساختار فضايي هدف و حفظ آرايش اجزا و طبقهبند PS-OpenMax براي تشخيص نمونههاي ناشناخته بهصورت يكپارچه بهكار گرفته شدهاست. همچنين الگوريتم PSO براي تنظيم هوشمند ابرپارامتر اين طبقهبند استفاده شده است. عملكرد مدل پيشنهادي با استفاده از مجموعهدادههاي معتبر MSTAR، SAMPLE و SAR-ACD ارزيابي شده و نشان ميدهد كه مدل نسبت به پژوهشهاي مرتبط، دقت بالاتر، مقاومت بيشتر در برابر افزايش Openness و تعميمپذيري قابلتوجهي روي دادههاي مستقل دارد. الگوريتم پيشنهادي ما در اين پژوهش روي مجموعه داده SAMPLE توانسته است به صحت %59/95 و شاخص F1 معادل %45/96 دست يابد كه بالاتر از پژوهشهاي پيشين است. همچنين روش پيشنهادي ما توانسته است مقدار صحت %13/96 و شاخص F1 %49/96 را بر روي مجموعه داده SAR-ACD كسب كند. اين نتايج بيانگر آن است كه تركيب ساختارهاي مبتني بر مبدلها و شبكههاي كپسولي همراه با روشهاي پيشرفته تشخيص نمونههاي ناشناخته، چارچوبي مناسبي براي توسعه سامانههاي شناسايي خودكار هدف ATR)) در تصاوير SAR فراهم ميكند.
چكيده انگليسي
This research addresses the problem of automatic target recognition in synthetic aperture radar (SAR) imagery under an open-set scenario, in which, in addition to correctly classifying known targets, the ability to detect and reject unknown samples is also required. Challenges such as speckle noise, severe variability of radar backscattering signatures with respect to viewing angle, and the scarcity of labeled training data have rendered traditional methods and even convolutional neural networks unreliable in real-world operating conditions. To overcome these limitations, a novel unified architecture is proposed in this study, in which a Vision Transformer (ViT) is employed to extract global image dependencies, capsule networks are utilized to model the spatial structure of targets and preserve part–whole relationships, and the PS-OpenMax classifier is incorporated to identify unknown samples. In addition, the particle swarm optimization (PSO) algorithm is adopted to automatically and effectively tune the hyperparameters of the PS-OpenMax classifier. The performance of the proposed model is evaluated on the widely used MSTAR, SAMPLE, and SAR-ACD datasets. Experimental results demonstrate that the proposed approach achieves higher accuracy, greater robustness against increasing openness, and superior generalization capability on unseen data compared to existing methods. Specifically, the proposed method attains an accuracy of 95.59% and an F1-score of 96.45% on the SAMPLE dataset, outperforming previous studies. Furthermore, it achieves an accuracy of 96.13% and an F1-score of 96.49% on the SAR-ACD dataset. These quantitative results indicate that integrating transformer-based architectures with capsule networks, together with advanced open-set recognition techniques, provides an effective and reliable framework for the development of automatic target recognition (ATR) systems in SAR imagery.
استاد راهنما
محمدرضا احمدزاده
استاد مشاور
مجتبي بهشتي
استاد داور
محمدرضا تابان , حامد نريماني