한국해군과학기술학회
[ Article ]
Journal of the KNST - Vol. 8, No. 4, pp.710-719
ISSN: 2635-4926 (Print)
Print publication date 31 Dec 2025
Received 06 Nov 2025 Revised 18 Nov 2025 Accepted 28 Dec 2025
DOI: https://doi.org/10.31818/JKNST.2025.12.8.4.710

Edge-enhanced CNN Training for Fine-grained Ship Classification in Remote Sensing

Changju Bak*
LT, ROK Navy/Instructor, Dept. of Navigation Operation, Republic of Korea Naval Academy
세분 선박 원격탐사 이미지 분류를 위한 엣지 강화 컨볼루션 신경망 학습
박창주*
해군 대위/해군사관학교 항해운용학과 교관

Correspondence to: *Changju Bak Dept. of Navigation Operation, Republic of Korea Naval Academy 1 Jungwon-ro, Jinhae-gu, Changwon-si, Gyungsangnam-do, 51704, Republic of Korea Tel: +82-55-907-5083 E-mail: cjbak1225@navy.ac.kr

Ⓒ 2025 Korea Society for Naval Science & Technology

Abstract

Fine-grained ship remote sensing image classification is essential for maritime surveillance and defense. However, CNN-based fine-grained classification often struggle from subtle inter-class differences, low resolution, and limited data. This study proposes a framework that enhances CNN learning using edge-enhanced images generated through the holistically-nested edge detection (HED) algorithm. Applied to ResNet-50, DenseNet-121, and EfficientNet-B0, proposed framework improved classification accuracy over models trained on original images. The results demonstrate that edge-based learning effectively enhances ship classification accuracy with limited datasets.

초록

선박 원격 센싱 이미지 분류는 해양 감시와 국방 분야에서 중요한 역할을 한다. 그러나 CNN 기반 세분 이미지 분류는 클래스 간 미세한 차이, 낮은 해상도, 제한된 데이터로 인해 성능이 저하되는 문제가 있다. 본 연구는 HED 엣지 검출 알고리즘으로 추출한 엣지 정보를 강화한 이미지를 활용해 CNN의 학습 성능을 개선하는 프레임워크를 제안한다. 이를 ResNet-50, DenseNet-121, EfficientNet-B0 모델에 적용한 결과, 원본 이미지 학습 대비 분류 정확도가 향상되었다. 이는 엣지 기반 학습이 세분 선박 이미지 분류 성능 개선에 적용 가능함을 보여준다.

Keywords:

Fine-Grained Image Classification, Image Classification, Image Processing, Maritime Remote Sensing, Convolutional Neural Network, Edge Detection, Maritime Surveillance

키워드:

세분 이미지 분류, 이미지 분류, 이미지 처리, 해양 원격탐사, 컨볼루션 신경망, 에지 검출, 해양 감시

Acknowledgments

본 논문은 해군사관학교 해양연구소 학술연구과제 연구비의 지원으로 수행된 연구임.

References