【S2ANet】Align Deep Features for Oriented Object Detection 译读笔记

Align Deep Features for Oriented Object Detection

摘要

在过去的十年中,在检测航空图像中的物体方面取得了重大进展,这些物体通常分布在大尺度变化和任意方向上。然而,大多数现有方法依赖于heuristically定义的不同尺度、角度和长宽比的锚框,且通常存在锚框与轴对齐卷积特征之间的严重不对齐问题,这导致分类分数与定位精度之间普遍存在不一致性。为解决这一问题,本文提出了一种Single-shot Alignment Network (S2ANet),该网络由两个模块组成:Feature Alignment Module(FAM)和 Oriented Detection Module(ODM)。FAM能够通过锚框精炼网络生成高质量锚框,并采用一种新颖的对齐卷积(Alignment Convolution)根据锚框自适应地对齐卷积特征。ODM首先采用 active rotating filters 编码方向信息,然后生成方向敏感特征和方向不变特征,以缓解分类分数与定位精度之间的不一致性。此外,本文进一步探索了在大尺寸图像中检测目标的方法,从而在速度和精度之间实现了更好的均衡。大量实验表明,本文的方法在两个常用的航拍目标数据集(即DOTA和HRSC2016)上均能达到最先进的性能,同时保持高效率。code

1 引言

航拍图像目标检测旨在识别感兴趣目标(如飞机、舰船、车辆)的位置和类别。随着深度卷积神经网络框架的发展,Object Detection in Aerial Images(ODAI)近年来取得了显著进展1_RICNN,](https://ieeexplore.ieee.org/document/7560644) [2_Rotated_Bounding_Box,](https://ieeexplore.ieee.org/document/7480356) [3_DOTA,](https://arxiv.org/abs/1711.10398) [4_RoITransformer,](https://arxiv.org/abs/1812.00155) [5_CAD-Net,](https://arxiv.org/abs/1903.00857) [6_CenterMap,](https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9151222) [7_Gliding_vertex,其中大多数现有方法致力于应对航拍图像中密集目标的大尺度变化和任意方向所带来的挑战。

为获得更好的检测性能,大多数最先进的航拍目标检测器4_RoITransformer,](https://arxiv.org/abs/1812.00155) [5_CAD-Net,](https://arxiv.org/abs/1903.00857) [8_SCRDet,](https://arxiv.org/abs/1811.07126) [7_Gliding_vertex依赖于复杂的RCNN9框架,该框架由两部分组成:区域提议网络(RPN)和RCNN检测头。在通用流程中,RPN用于从水平锚框生成高质量Region of Interests(RoIs),然后采用RoI池化算子从RoIs中提取精确特征。最后,RCNN用于对边界框进行回归并将其分类为不同类别。然而值得注意的是,水平RoI常常导致边界框与有向目标之间的严重不对齐4_RoITransformer,](https://arxiv.org/abs/1812.00155) [3_DOTA。例如,由于航拍图像中存在有向且密集排布的目标,一个水平RoI通常包含多个实例。一个自然的解决方案是采用有向边界框作为锚框来缓解这一问题[2_Rotated_Bounding_Box,](https://ieeexplore.ieee.org/document/7480356) [3_DOTA](https://arxiv.org/abs/1711.10398)。因此,需要设计具有不同角度、尺度和长宽比且精心设计的锚框,但这会带来巨大的计算量和内存占用。最近,RoITransformer4被提出以解决这一问题,它将水平RoI转换为旋转RoI,避免了大量锚框的使用,但仍需要启发式定义的锚框和复杂的RoI操作。

与基于 R-CNN 的检测器相比,一阶段检测器通过规则密集采样的锚框直接对边界框进行回归和分类。这种架构具有较高的计算效率,但在精度上往往落后3

相关推荐
智者知已应修善业3 分钟前
【proteus设计文氏正弦波信号发生器】2023-5-9
驱动开发·经验分享·笔记·硬件架构·proteus·硬件工程
星辰AI25 分钟前
多模态记忆:让 AI Agent 记忆各种类型的信息
人工智能·ai·语言模型
jiayong2326 分钟前
AI架构师面试题库 - 完整汇总文档
人工智能·面试·职场和发展
AI街潜水的八角40 分钟前
基于YOLO26公共场所危险武器检测系统1:公共场所危险武器检测数据集说明(含下载链接)
目标检测
后端小肥肠40 分钟前
效率狂飙9000%!Codex + HyperFrames 让一篇文章 5 分钟变视频
人工智能·aigc·agent
阿里云大数据AI技术44 分钟前
最佳实践:用 EMR Serverless StarRocks AI Function 实现金融行业文本分类
人工智能
miaowmiaow1 小时前
PSD2Code 近期更新与深度解析:从设计稿到生产级代码的完整技术栈
前端·人工智能·ai编程
云烟成雨TD1 小时前
Spring AI 1.x 系列【33】RAG Advisor 组件与四大分层架构
java·人工智能·spring
凉、介1 小时前
深入理解 ARMv8-A|处理器模式与寄存器
笔记·学习·嵌入式·arm
lifallen2 小时前
第一章 Agent 为什么会出现
人工智能·ai·ai编程