基于多尺度正交基函数与卷积增强门控注意力单元的空中磁异常目标检测方法

《Applied Sciences》：Aerial Magnetic Anomaly Target Detection Method Based on Multi-Scale Orthonormal Basis Function Convolution and Convolution-Augmented Gated Attention

　　利用空中平台的磁异常检测能够实现水下铁磁目标的被动式、非接触式探测。为了解决传统正交基函数（OBF）检测依赖于最近接触距离的先验知识以及易与单尺度模板产生失配的问题，本文提出了一种将多尺度OBF与卷积增强门控注意力单元（CGAU）相结合的空中磁异常目标检测方法。六组固定的OBF卷积核各自输出三个匹配响应，与原始序列拼接后形成19通道特征。四层一维（1-D）卷积与两个阶段的CGAU提取局部波形特征并捕捉长程依赖。在模拟测试集上，所提网络的精确率（PC）、检测率（DR）和F1分数分别为94.70%、95.11%和94.90%（最佳随机种子=42）。在实测数据集上，该网络检测到了12次过顶事件中的11次，事件检测率达到91.67%。所提网络约有0.43 M个可训练参数，且在三种随机种子下的平均F1值高于所选的七个基线方法，展示了其在空中磁异常目标检测方面的潜力。