计算机工程与应用››2021,第57卷››问题(6): 108-116.内政部:10.3778/j.issn.1002-8331.1912-0231

模式识别与人工智能 • 上一篇   下一篇

基于卷积神经网络的海面显著性目标检测

贺钰博,刘坤  

  1. 上海海事大学 信息工程学院,上海 201306
  • 出版日期:2021-03-15 发布日期:2021-03-12

基于卷积神经网络的海面显著目标检测

何玉波、刘坤  

  1. 上海海事大学信息工程学院,上海201306
  • 在线:2021-03-15 出版:2021-03-12

摘要:

海面环境容易受到云雾等气象因素影响,采集到的海面图像对比度减小,噪声干扰较多,导致目标显著性提取时较难准确完整地获取显著性区域。针对以上问题,提出了一种基于改进的深标签v3网络的海面显著性目标检测方法。引用空洞卷积和全局注意力模块提取更多的特征信息。将不同空洞率特征矩阵进行并联,融合图像上下文特征信息。对二分类交叉熵损失函数添加约束项来对云雾遮挡的显著性特征进行约束。通过对大型数据集预训练及海面云雾遮挡数据集的训练后,保存其模型。实验结果表明:提出方法获取的受云雾遮挡干扰时显著性区域变化较小且能够较为完整地描述显著性目标。在遮挡程度为30、50、70情况下,该方法的F-测量值相比于其他几种对比算法平均提高了22.12%、15.83%、13.30%。

关键词: 海面目标, 卷积神经网络, 显著性检测, 深度学习, Deeplabv3、, 全局注意力

摘要:

海面环境被雾等气象因素遮挡,采集的海面图像对比度降低,噪声信息干扰较大,使得提取目标重要度时难以获得完整准确的重要区域。为了解决上述问题,提出了一种改进的Deeplabv3网络海面重要目标检测算法。通过使用空卷积和引入全局注意模块提取更多的特征信息。通过融合特征矩阵,将不同孔隙率的上下文信息连接起来。然后,将约束项添加到二元交叉熵损失函数中,以约束云遮挡的重要性。该模型是在大数据集的训练和海面云屏蔽数据集的训练之后保存的。实验结果表明,本文方法得到的重要区域能够完整地描述目标区域,而受该方法干扰时未确定的重要区域变化能够描述目标区域。当遮挡度为30、50和70时,该方法的平均F值分别比其他比较算法高22.12%、15.83%和13.30%。

关键词: 海面物体, 卷积神经网络, 显著性检测, 深度学习, Deeplabv3、, 全球关注度