(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211352536.0 (22)申请日 2022.11.01 (71)申请人 山东锋士信息技 术有限公司 地址 250101 山东省济南市高新 技术产业 开发区舜华路1号齐 鲁软件园6号楼 (72)发明人 孙启玉　刘玉峰　孙平　 (51)Int.Cl. G06V 10/774(2022.01) G06V 10/74(2022.01) G06V 10/28(2022.01) G06V 10/82(2022.01) (54)发明名称 基于对比损失的遥感图像部分监督变化检 测方法及设备 (57)摘要 本发明涉及基于对比损失的遥感图像部分 监督变化检测方法及设备， 属于遥感图像变化检 测技术领域。 方法包括步骤： S1.对同一地点两个 不同时期的遥感图像进行裁剪和预处理， 得到两 个时期的采样图像块和变化二值图， 并进行数据 集划分； S2.构建遥感图像变化检测网络， 它包括 特征提取网络和对比判别器； S3.将图像块输入 特征提取网络得到共四层特征图； S4.将两个时 期的某相同层特征图送入对比判别器中对比， 计 算对比损失； S5.迭代训练与优化模型， 利用最后 模型得到变化预测图。 本发明不需要类别信息， 适用于任意地物 类别数量的数据集， 因此需要的 监督信息更少， 适用的数据集更广泛， 且算法更 简洁， 可移植 性和鲁棒 性更佳。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115410059 A 2022.11.29 CN 115410059 A 1.基于对比损失的遥感图像部分监 督变化检测方法， 其特 征是， 包括步骤如下： S1. 对同一地点两个不同时期的遥感图像进行裁剪和预处理， 得到两个时期的采样图 像块和变化 二值图， 并进行 数据集划分； S2. 构建遥感图像变化检测网络， 它包括特征提取网络和对比判别器， 其中特征提取 网络使用引入了残差模块的ResNet ‑50网络； 所述ResNet ‑50网络包含一个7*7卷积层、 3*3 最大值池化层和三个依次相连的卷积组； S3. 将图像块输入特征提取网络， 分别在最大值池化层和每个卷机组后得到一层特征 图共四层特 征图； 两个不同时期的图像块对应的四层特 征图分别为 F11，F12，F13，F14，F21，F22，F23，F24； S4. 将两个时期的某相同层特征图送入对比判别器 中对比得变化预测， 利用对比特征 向量的余弦相似度和步骤S1的变化 二值图计算对比损失； S5.迭代训练与优化检测模型， 将 成对的不同时期的待检测遥感图像输入模型， 利用最 后模型得到变化预测图。 2.根据权利要求1所述的基于对比损失的遥感图像部分监督变化检测方法， 其特征是， 步骤S1所述的变化二值图为对两个时期的遥感图像进 行裁剪， 形成同一地点不同时期的遥 感图像， 并对其中的变化部 分进行目视解译，  0代表未变化区域， 1代表变化区域， 形成变化 二值图。 3.根据权利要求1所述的基于对比损失的遥感图像部分监督变化检测方法， 其特征是， 步骤S2所述的对比判别器包 含一个1*1卷积、 一个3 *3卷积和一个上采样层。 4.根据权利要求1所述的基于对比损失的遥感图像部分监督变化检测方法， 其特征是， 步骤S2所述的三个依次相连的卷积组分别包含3、 4、 7个瓶颈卷积模块， 每个瓶颈卷积模块 内包含一组1*1、 3 *3和1*1卷积。 5. 根据权利要求1所述的基于对比损失的遥感图像部分监督变化检测方法， 其特征 是， 步骤S4将第三层特 征图F13，F 23送入对比判别器对比。 6.根据权利要求1所述的基于对比损失的遥感图像部分监督变化检测方法， 其特征是， 步骤S4所述的计算对比损失， 公式如下： 其中， N代表的是变化 图中未发生变化的像素数， 即值为0的像素数， C代表的是变化图 中发生变化的像素数， 即值为1的像素数， pi1， pj1， pi2， pj2分别为两个时期的特征图中i， j像 素特征向量， 尺寸为1*256， 为温度系数， 用于控制模型对变化像素的区分度， sim()为余 弦相似度， 计算公式如下： 其中u， v分别代 表两个时期特 征图中对应 像素的特 征向量， T代 表转置。 7.根据权利要求1所述的基于对比损失的遥感图像部分监督变化检测方法， 其特征是， 步骤S4利用余弦相 似度对各特征图中的像素进行度量， 设置阈值m为0.5， 余弦相 似度小于 0.5， 即判定为发生变化， 得变化预测图。 8.根据权利要求1所述的基于对比损失的遥感图像部分监督变化检测方法， 其特征是，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115410059 A 2步骤S5所述的迭代训练与优化检测模 型使用SGD优化器， 动量为0.9， 开始训练 时， 学习率采 用预热的方法逐渐增大至0.01， 将批次大小设置为4， 即训练时四对图片算作一次迭代， 每 对图片为同一 地点两个时期的遥感图像， 共四万次迭代， 每次迭代完成后分别输出损失。 9.基于对比损失的遥感图像部分监督变化检测设备， 包括存储器、 处理器及存储在存 储器上并可在处理器上运行 的计算机程序， 其特征是， 所述处理器执行所述程序时实现如 权利要求1 ‑8任一项所述的基于对比损失的遥感图像部分监 督变化检测方法。 10.一种存储设备， 其为计算机可读存储设备， 其特征是， 所述的计算机可读存储设备 上存储有计算机程序用于实现如权利要求 1‑8任一项所述的基于对比损失的遥感图像部分 监督变化检测方法中的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115410059 A 3