基于注意力机制特征重建网络的舰船目标检测
2021-09-11陈小前季明江郭鹏宇冉德超
牛 戈,陈小前,季明江,郭鹏宇,刘 勇,冉德超
(军事科学院 国防科技创新研究院,北京 100071)
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信息化时代使深度学习技术突飞猛进,遥感领域相关工作也因深度学习的接入融合而不断发展。近年来,遥感目标检测由基于人工提取特征的传统方法,发展到以神经网络模型为驱动,对特征进行提取、学习并产生检测结果的方法,算法的检测精度以及运行速度都有大幅提升[1]。针对光学遥感图像的舰船目标检测作为海运交通、国防预警等领域的重要应用技术,有着不可替代的战略意义。特别是随着嵌入式智能图像处理平台的快速更新,舰船目标检测算法的在轨应用迎来了新的发展,也给嵌入式遥感图像舰船目标智能检测研究带来了新的挑战。
回顾目标检测发展历史,在AlexNet 完善了神经网络结构[1]后,2014 年以区域建议为核心技术的R-CNN[2]的诞生,标志着目标检测全面进入深度学习时代。经典的目标检测算法可划分为Anchorbased、Anchor-free 两类。Anchor-based 类目标检测算法通过Anchor 机制对图像中设定的各个锚点生成密集的锚框,使得网络可以针对这些锚框进行边界框回归和目标分类,主流的Anchor-based 类算法有Faster R-CNN[3]、FPN[4]、YOLO[5-6]、SSD[7]、Retina-Net[8]等。Anchor-based 类算法需 要设定一些超参数,例如锚框长宽比、尺度和交并比(Intersection-over-Union,IoU)阈值等,参数的设定一定程度依赖先验知识,并且由于生成锚框数量过多,可能产生很多不包含目标的冗余框,从而造成正负样本比例严重失衡。Anchor-free 类算法将检测分为确定物体中心和4 条边框这2 个子问题,拥有更大更灵活的解空间和更少的Anchor 计算量,主流的Anchor-free 类算法有DenseBox[10]、YOLO[11]、Corner-Net[12]、Center-Net[13]等。……
