北理工團(tuán)隊(duì)在小目標(biāo)檢測領(lǐng)域取得新進(jìn)展
發(fā)布日期：2024-09-25 供稿：光電學(xué)院 攝影：光電學(xué)院
編輯：盛筠 審核：董立泉 閱讀次數(shù)：近日，北京理工大學(xué)光電學(xué)院許廷發(fā)科研團(tuán)隊(duì)在小目標(biāo)檢測領(lǐng)域取得新進(jìn)展，相關(guān)研究成果以“A Lightweight Fusion Strategy with Enhanced Inter-layer Feature Correlation for Small Object Detection ”為題發(fā)表在遙感領(lǐng)域國際頂級期刊《IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing（IEEE TGRS）》上，IEEE TGRS專注于感知陸地、海洋、大氣和空間的科學(xué)和工程理論、概念和技術(shù)研究。該工作第一作者為北京理工大學(xué)碩士研究生肖堯，通訊作者為北京理工大學(xué)許廷發(fā)和李佳男。
針對無人機(jī)視頻成像弱小目標(biāo)特征信息有限和背景雜波干擾的難題，科研團(tuán)隊(duì)提出了一種基于增強(qiáng)層間特征相關(guān)的小目標(biāo)檢測方法，其輕量級深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。
圖1 輕量級融合的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)
該方法主要設(shè)計(jì)了分組特征關(guān)注單元，通過關(guān)注不同特征的上下文信息來增強(qiáng)每一層的特征相關(guān)性；創(chuàng)新性地構(gòu)建了輕量級的多層次特征重建模塊，有效重建和轉(zhuǎn)換每一層優(yōu)缺點(diǎn)信息，減少了冗余特征融合；融合網(wǎng)絡(luò)保留了更多小目標(biāo)特征信息，解決了特征金字塔中不同層語義表達(dá)不一致難題。該方法檢測效果如圖2所示。
圖2 復(fù)雜場景下的小目標(biāo)檢測可視化效果圖
輕量級的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)不僅提升了復(fù)雜場景下的小目標(biāo)檢測精度，同時(shí)該架構(gòu)為即插即用型模塊，可廣泛應(yīng)用于不同場景的小目標(biāo)檢測。
論文詳情：Y. Xiao, T. Xu, X. Yu, Y. Fang and J. Li, “A Lightweight Fusion Strategy with Enhanced Inter-layer Feature Correlation for Small Object Detection” in IEEE Transactions on Geoscience and RemoteSensing,DOI:10.1109/TGRS.2024.3457155).
論文鏈接：https://ieeexplore.ieee.org/document/10671587
附作者簡介：
肖堯，北京理工大學(xué)重慶創(chuàng)新中心在讀碩士研究生。主要從事目標(biāo)探測與識別、計(jì)算機(jī)視覺等方面研究。在北理工重慶創(chuàng)新中心參加多項(xiàng)企事業(yè)單位項(xiàng)目，曾獲得北京理工大學(xué)二等獎學(xué)金。
李佳男，博士，北京理工大學(xué)光電學(xué)院預(yù)聘助理教授（特別副研究員），博士研究生導(dǎo)師。主要從事光電成像探測與感知方面研究，主持國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目7項(xiàng)。以第一作者發(fā)表論文17篇，包括IEEE TPAMI 4篇，ESI高被引論文1篇；以通訊作者發(fā)表論文50余篇；谷歌學(xué)術(shù)總引4600余次。入選中國科協(xié)、北京市科協(xié)“青年人才托舉工程”，獲得中國圖象圖形學(xué)學(xué)會優(yōu)秀博士學(xué)位論文，王大珩光學(xué)獎等榮譽(yù)。指導(dǎo)學(xué)生獲得ICCV 2021“反無人機(jī)跟蹤”挑戰(zhàn)賽全球冠軍及最佳論文獎、“校企合作 雙百計(jì)劃”典型案例等。研究成果在“中國天眼”等國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施中得到重要應(yīng)用。
許廷發(fā)，博士，國家一級重點(diǎn)學(xué)科“光學(xué)工程”學(xué)科責(zé)任教授，博士研究生導(dǎo)師。光電成像技術(shù)與系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，北京理工大學(xué)重慶創(chuàng)新中心智能化和大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室主任。近年來帶領(lǐng)其科研團(tuán)隊(duì)圍繞光電成像探測與識別、計(jì)算成像和人工智能等領(lǐng)域不斷深化研究。主持承擔(dān)國家自然科學(xué)基金委重大科研儀器研制項(xiàng)目等50多項(xiàng)。在國內(nèi)外期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文200余篇，其中被SCI收錄150余篇。以第一發(fā)明人申請國家發(fā)明專利87項(xiàng)，已授權(quán)和公示35項(xiàng)。獲省部級科技進(jìn)步二等獎等獎項(xiàng)3項(xiàng)。指導(dǎo)研究生獲得中國圖象圖形學(xué)學(xué)會優(yōu)秀博士學(xué)位論文，二人次獲得王大珩高校學(xué)生光學(xué)獎，三人次獲得全國光學(xué)與光學(xué)工程博士生學(xué)術(shù)聯(lián)賽全國百強(qiáng)，獲得中國高等教育博覽會“校企合作 雙百計(jì)劃”典型案例和重慶英才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)示范團(tuán)隊(duì)等榮譽(yù)稱號。
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