基于SAR-YOLO的合成孔径雷达图像小目标检测算法
作者:
作者单位:

1北京理工大学 光电学院,北京 100081;2南京电子技术研究所,江苏 南京 210039

作者简介:

陈阔迪(2001-),男,在读硕士研究生,主要研究方向为图像处理、目标检测、图像去噪、去雾、超分辨率等.email:702026936@qq.com.
张海洋(1981-),男,博士,副教授,主要研究方向为激光探测与成像、目标识别技术、激光无线能量等.
李元吉(1988-),男,博士,正高级工程师,主要研究方向为雷达系统设计与数据处理.
辛 乐(1987-),女,博士,正高级工程师,主要研究方向为合成孔径雷达、目标探测、目标定位等.
赵长明(1960-),男,博士,教授,博士生导师,主要研究方向为激光调制、光学器件、太阳能激光及复杂结构光束内腔生成技术.

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伦理声明:



Small object detection algorithm for Synthetic Aperture Radar images based on SAR-YOLO
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1School of Optics and Photonics,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081,China;2Nanjing Research Institute of Electronics Technology,Nanjing Jiangsu 210039,China

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    摘要:

    基于YOLOV8开发了一种专门针对于合成孔径雷达(SAR)图像内小目标检测的算法SAR-YOLO。在原生YOLOV8结构内引入空间多尺度特征提取模块(PMSFA)、高效多尺度特征融合模块(FPSConv)与轻量化共享卷积检测头(LSDECD)。通过自建的SAR图像小目标检测数据集与公开数据集对所提算法进行验证,消融实验表明所引入的3个模块的有效性;同时通过对比实验表明,所提出的SAR-YOLO算法相比于其他的目标检测算法,能够显著提升小目标检测的准确度:关键指标mAP50提升了11.93%,单帧图像检测时间降至18 ms。所提算法为SAR图像的小目标检测提供了一种鲁棒性强、准确率高、实时性好的检测框架。

    Abstract:

    Based on YOLOV8, a specialized algorithm named Synthetic Aperture Radar(SAR)-You Only Look Once(YOLO) is developed for small target detection in SAR images. The proposed architecture incorporates a Pyramid Multi-Scale Feature Aggregation(PMSFA) module, an Efficient Multi-Scale Feature Fusion(FPSConv) module, and a Lightweight Shared Detection Convolutional Head(LSDECD) into the native YOLOV8 framework. The proposed algorithm is validated by using both a self-constructed SAR image small target detection dataset and publicly available datasets. Ablation studies demonstrate the effectiveness of the three introduced modules. Comparative experiments further indicate that the proposed SAR-YOLO algorithm significantly improves small target detection accuracy compared to other object detection methods: the key metric mAP50 is increased by 11.93%, while the detection time per frame is reduced to 18 ms. The proposed algorithm provides a robust, accurate, and real-time detection framework for small target detection in SAR images.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

陈阔迪,张海洋,李元吉,等.基于SAR-YOLO的合成孔径雷达图像小目标检测算法[J].太赫兹科学与电子信息学报,2026,24(8):902~908. DOI:10.11805/TKYDA2025205.
Chen Kuodi, Zhang Haiyang, Li Yuanji, et al. Small object detection algorithm for Synthetic Aperture Radar images based on SAR-YOLO[J]. Journal of Terahertz Science and Electronic Information,2026,24(8):902-908. DOI:10.11805/TKYDA2025205.

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  • 收稿日期:2025-06-23
  • 最后修改日期:2025-12-19
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  • 在线发布日期: 2026-09-03
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