Sea surface reconstruction from marine radar images using deep convolutional neural networks

卷积神经网络 雷达 相关系数 人工智能 计算机科学 快速傅里叶变换 均方误差 曲面重建 调制(音乐) 深度学习 光传递函数 遥感 曲面(拓扑) 数据集 迭代重建 模式识别(心理学) 算法 地质学 数学 电信 声学 统计 物理 几何学 数学分析 机器学习
作者
Ming Zhao,Yaokun Zheng,Zhiliang Lin
出处
期刊:Journal of Ocean Engineering and Science [Elsevier]
卷期号:8 (6): 647-661
标识
DOI:10.1016/j.joes.2023.09.002
摘要

The sea surface reconstructed from radar images provides valuable information for marine operations and maritime transport. The standard reconstruction method relies on the three-dimensional fast Fourier transform (3D-FFT), which introduces empirical parameters and modulation transfer function (MTF) to correct the modulation effects that may cause errors. In light of the convolutional neural networks’ (CNN) success in computer vision tasks, this paper proposes a novel sea surface reconstruction method from marine radar images based on an end-to-end CNN model with the U-Net architecture. Synthetic radar images and sea surface elevation maps were used for training and testing. Compared to the standard reconstruction method, the CNN-based model achieved higher accuracy on the same data set, with an improved correlation coefficient between reconstructed and actual wave fields of up to 0.96-0.97, and a decreased non-dimensional root mean square error (NDRMSE) of around 0.06. The influence of training data on the deep learning model was also studied. Additionally, the impact of the significant wave height and peak period on the CNN model’s accuracy was investigated. It has been demonstrated that the accuracy will fluctuate as the wave steepness increases, but the correlation coefficient remains above 0.90, and the NDRMSE remains less than 0.11.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
元宝发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
chaoqi完成签到,获得积分10
4秒前
叱咤月海鱼鱼猫完成签到,获得积分10
4秒前
呼呼喵发布了新的文献求助10
4秒前
不安青牛发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
CipherSage应助元宝采纳,获得10
10秒前
Dull完成签到,获得积分20
11秒前
13秒前
13秒前
13秒前
14秒前
风趣乐天发布了新的文献求助50
14秒前
善良秋尽完成签到 ,获得积分10
16秒前
书竹发布了新的文献求助10
18秒前
Orange应助Light采纳,获得10
19秒前
19秒前
19秒前
Tristan发布了新的文献求助10
19秒前
汉堡包应助odzyhing采纳,获得10
19秒前
开放菀发布了新的文献求助10
19秒前
英俊的铭应助忐忑的阑香采纳,获得10
21秒前
21秒前
夏日发布了新的文献求助10
22秒前
26秒前
Xinyi发布了新的文献求助10
27秒前
尊敬的半梅完成签到 ,获得积分10
29秒前
31秒前
LH1993发布了新的文献求助10
34秒前
方脸怪完成签到,获得积分10
38秒前
mashibeo发布了新的文献求助30
40秒前
42秒前
月蚀六花完成签到,获得积分10
42秒前
45秒前
wschenau应助月蚀六花采纳,获得10
46秒前
今夕何夕完成签到 ,获得积分10
46秒前
48秒前
可爱的函函应助开放菀采纳,获得10
48秒前
丹初夕完成签到 ,获得积分10
49秒前
高分求助中
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger Heßler, Claudia, Rud 1000
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 1000
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
Autoregulatory progressive resistance exercise: linear versus a velocity-based flexible model 500
Spatial Political Economy: Uneven Development and the Production of Nature in Chile 400
Research on managing groups and teams 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3329501
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2959146
关于积分的说明 8594396
捐赠科研通 2637597
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1443667
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 668794
邀请新用户注册赠送积分活动 656220