频域感知与空间信息约束的SAR图像舰船目标实例分割方法

来源：电子与信息学报杂志2025年第12期北京时间：

作者：张博雅, 王勇

单位：哈尔滨工业大学电子与信息工程学院 哈尔滨 150001

摘要：针对合成孔径雷达(SAR)图像中舰船实例分割面临的目标尺度变化大、分布不均匀以及背景环境复杂等难题，该文设计了一种频域感知与空间信息约束网络，通过充分挖掘和融合深度网络中SAR图像不同尺度特征信息，增强目标特征表达能力，进而提高SAR图像舰船目标实例分割精度。首先，在主干网络中构建频域感知网络单元，将特征图在频域编码为特征向量，以获取目标频域特征信息，提高网络对舰船目标与背景特征的判别能力；其次，构建选择性特征聚合网络，通过将高层语义信息聚合到低层特征中，引导网络选择性关注图像重要特征，实现不同尺度特征图的有效聚合；最后，提出一种空间信息约束的掩模损失函数，通过预测掩模与目标间的质心位置和方向偏差，引导模型参数更新，进一步提高舰船目标实例分割精度。实测数据集上的实验结果表明，所提方法对复杂背景中的舰船目标具有较好的实例分割性能和泛化能力。

关键词：合成孔径雷达, 舰船实例分割, 频域感知, 特征提取, 空间信息约束

基金资助：国家重点研发计划项目(2024YFB3909800)，国家杰出青年科学基金(62325104)