文献基本信息
中文标题:基于物理感知频空注意力与运动学约束的半监督视频SAR阴影跟踪
英文标题:Semi-Supervised Video Synthetic Aperture Radar Shadow Tracking Based on Physics-Aware Spectral Spatial Attention and Kinematic Constraints
基金项目:国家自然科学基金(62301118, 62371104),四川省自然科学基金(2025ZNSFSC0466),电子科技大学科研启动基金(Y030232059002019)
作 者:高森浩1, 杨夏青1, 师君2, 崔国龙2, 武俊杰2
作者单位:1. 电子科技大学资源与环境学院 成都 611731
2. 电子科技大学信息与通信工程学院 成都 611731
摘 要:针对视频合成孔径雷达(Video SAR)动目标阴影跟踪任务中面临的强相干斑噪声、显著非刚性形变及有监督训练样本稀缺等挑战,该文提出一种融合物理感知频空注意力与运动学约束的半监督跟踪方法。在检测阶段,构建基于UniMatchV2架构改进的半监督特征增强网络,通过在解码器高层特征嵌入所设计的物理感知混合频空注意力(PA-HSSA)模块,利用其频域分支实现对特征域宽带高频干扰的全局抑制,并借助空域分支对阴影几何结构进行局部锚定,同时引入动态权重生成器以自适应融合双域特征,从而在极低标注率条件下生成高质量的预测掩码。在跟踪阶段,提出一种面向半监督不确定性的时空关联框架,首先基于线性高斯状态空间模型(LGSSM)构建运动学先验波门以平滑检测结果的边缘抖动,进而设计融合运动学残差与几何一致性约束的多维代价矩阵,有效缓解因目标机动与形变引起的关联模糊问题。基于桑迪亚国家实验室(SNL)实测数据的实验结果表明,在仅使用1/32有标签数据的情况下,所提方法的多目标跟踪准确率(MOTA)达到64.19%,较基准方法提升6.73%,显著提升了强杂波背景下弱小阴影目标的稳健跟踪性能。