[发明专利]一种基于监督领域自适应的遥感影像变化检测方法

权利要求书

1.一种基于监督领域自适应的遥感影像变化检测方法，其特征在于，包括图像自适应模块和特征自适应模块，从图像级别和特征级别两个方面来进行领域自适应，以降低双时相图像之间的领域差异对变化检测结果的影响，具体实现包括如下步骤：

(1)在图像自适应模块中，使用图像到图像的风格迁移网络，在保证内容不受影响的前提下，完成两个相对方向的图像风格迁移，将输入的前时相图像转换为与后时相图像外观类似的图像，同时将输入的后时相图像转换为与前时相图像外观类似的图像，从图像外观角度缩小双时相图像之间的领域差异；

(2)将图像自适应模块中得到的同处于前时相域的前后时相图像对、同处于后时相域的前后时相图像对、和原来的前后时相图像对一起，输入到特征自适应模块中；

(3)在特征自适应模块中，使用共享参数的特征提取网络从三对双时相图像中提取域不变特征，同时使用特征一致性鉴别器与特征提取器进行对抗优化，缩小不同对图像特征之间的差距，从特征角度缩小双时相图像之间的领域差异；

(4)将特征自适应模块中得到的三组特征进行融合，然后通过一个1*1卷积层得到最后的变化检测结果；

(5)根据(4)中得到的变化检测结果，对变化检测结果进行可视化输出，得到二值化变化图。

2.如权利要求1所述的一种基于监督领域自适应的遥感影像变化检测框架，其特征在于：所述步骤(1)中图像自适应模块从图像外观角度缩小双时相图像之间的领域差异的具体实施方式如下：

11)将前时相图像I_pre输入到生成器G_post中，得到与后时相图像风格一致的前时相图像I_pre-post，之后使用后时相域判别器D_post判断图像来自后时相域还是由生成器生成，与生成器进行对抗优化，用公式表示为：

其中，指的是后时相域对抗损失，PrD指的是前时相域，PoD指的是后时相域，E表示数学期望；

12)与11)类似的，将后时相图像I_post输入到生成器G_pre中，得到与前时相图像风格一致的后时相图像I_post-pre，之后使用前时相域判别器D_pre与对应地生成器G_pre进行对抗优化，提升G_pre风格转换的性能，用公式表示为：

其中，指的是前时相域对抗损失；

13)使用G_pre将与后时相图像风格一致的前时相图像I_pre-post转换回到前时相图像所在的风格域中，得到I′_pre，计算循环一致性损失；同时使用G_post将与前时相图像风格一致的后时相图像I_post-pre再转换回到后时相域中，得到I′_post，计算循环一致性损失，该过程可用公式表示为：

其中，指的是循环一致性损失，‖‖₁是指1范数，这个损失的目的是确保经过两次风格迁移后，得到的图像和原图一样；

14)使用循环迁移得到的I′_pre和I_pre、循环迁移得到的I′_post和I_post计算风格一致性损失用于网络训练，可提高图像生成质量，使得生成器的训练更稳定，用公式表示为：

其中，指的是循环前时相域对抗损失，前时相域图片I_pre迁移到后时相域中，得到I_pre-post，后又迁移回到前时相域中，得到I′_pre，这个损失是为了确保I_pre和I′_pre风格一致；指的是循环后时相域对抗损失，后时相域图片I_post迁移到前时相域中，得到I_post-pr，后又迁移回到后时相域中，得到I′_post，这个损失是为了确保I_post和I′_post风格一致。