基于深度学习和Transformer的目标检测算法
2023-01-13付苗苗邓淼磊张德贤
计算机工程与应用 2023年1期
付苗苗,邓淼磊,2,张德贤,2
1.河南工业大学 信息科学与工程学院,郑州 450001
2.河南省粮食信息处理国际联合实验室,郑州 450001
作为计算机视觉领域的研究热点,目标检测在遥感、自动驾驶等领域有着重要的应用。过去二十年目标检测是以传统机器学习和深度学习为主,传统算法存在精度低、速度慢、计算复杂等缺点,因此在2012年AlexNet[1]出现之后,目标检测算法开启了卷积神经网络CNN(convolutional neural network)为主的深度学习时代。基于深度学习的检测算法是根据滑动窗口和锚点(anchor)穷举出目标对象可能出现的所有边框(也称为锚框),然后进行分类和回归,锚框也被认为是检测模型获取高精度的重要组件之一,但是模型的性能和泛化能力也受到锚框设计的限制:(1)检测结果对于锚框个数、尺度、纵横比等超参十分敏感,模型需要对这些参数仔细微调;(2)基于锚的检测都是密集检测,锚框产生的计算繁琐复杂,增加时空成本;(3)锚框的尺度和长宽比都是预先定义的,不适用于形状变化较大的对象,尤其是小目标,模型的泛化能力低;(4)多数锚框都是背景类的负样本,因此算法容易存在正负样本不平衡问题。为了解决锚框带来的限制,近几年以FCOS、CornerNet为代表的无锚点碰撞检测成为了检测领域的研究热点,这类方法与基于锚点的检测算法相比,缩减超参数数量的同时提升了检测精度。
在无锚检测技术发展的同时,Transformer[2]也开始在CV(computer vision)领域大放异彩。早期Transformer在CV领域主要被用于序列信息挖掘(如视频任……
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