硬示例挖掘方法通常可以改善对象探测器的性能,这些探测器患有不平衡的训练集。在这项工作中,将两种现有的硬采矿方法(LRM和焦点损失,FL)改编成最先进的实时对象检测器Yolov5。广泛评估了提出的方法改善硬性示例性能的有效性。与使用原始损失函数相比,该方法将MAP提高3%,而在2021 Anti-UAV挑战数据集上单独使用硬挖掘方法(LRM或FL)相比,MAP和1-2%左右。
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尽管广泛用作可视检测任务的性能措施,但平均精度(AP)In(i)的限制在反映了本地化质量,(ii)对其计算的设计选择的鲁棒性以及其对输出的适用性没有信心分数。 Panoptic质量(PQ),提出评估Panoptic Seationation(Kirillov等,2019)的措施,不会遭受这些限制,而是限于Panoptic Seationation。在本文中,我们提出了基于其本地化和分类质量的视觉检测器的平均匹配误差,提出了定位召回精度(LRP)误差。 LRP错误,最初仅为Oksuz等人进行对象检测。 (2018),不遭受上述限制,适用于所有视觉检测任务。我们还介绍了最佳LRP(OLRP)错误,因为通过置信区获得的最小LRP错误以评估视觉检测器并获得部署的最佳阈值。我们提供对AP和PQ的LRP误差的详细比较分析,并使用七个可视检测任务(即对象检测,关键点检测,实例分割,Panoptic分段,视觉关系检测,使用近100个最先进的视觉检测器零拍摄检测和广义零拍摄检测)使用10个数据集来统一地显示LRP误差提供比其对应物更丰富和更辨别的信息。可用的代码:https://github.com/kemaloksuz/lrp-error
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工业X射线分析在需要保证某些零件的结构完整性的航空航天,汽车或核行业中很常见。但是,射线照相图像的解释有时很困难,可能导致两名专家在缺陷分类上不同意。本文介绍的自动缺陷识别(ADR)系统将减少分析时间,还将有助于减少对缺陷的主观解释,同时提高人类检查员的可靠性。我们的卷积神经网络(CNN)模型达到94.2 \%准确性(MAP@iou = 50 \%),当应用于汽车铝铸件数据集(GDXRAR)时,它被认为与预期的人类性能相似,超过了当前状态该数据集的艺术。在工业环境上,其推理时间少于每个DICOM图像,因此可以安装在生产设施上,不会影响交付时间。此外,还进行了对主要高参数的消融研究,以优化从75 \%映射的初始基线结果最高94.2 \%map的模型准确性。
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复杂的水下环境为物体检测带来了新的挑战,例如未平衡的光条件,低对比度,阻塞和水生生物的模仿。在这种情况下,水下相机捕获的物体将变得模糊,并且通用探测器通常会在这些模糊的物体上失败。这项工作旨在从两个角度解决问题:不确定性建模和艰难的例子采矿。我们提出了一个名为Boosting R-CNN的两阶段水下检测器,该检测器包括三个关键组件。首先,提出了一个名为RetinArpn的新区域建议网络,该网络提供了高质量的建议,并考虑了对象和IOU预测,以确定对象事先概率的不确定性。其次,引入了概率推理管道,以结合第一阶段的先验不确定性和第二阶段分类评分,以模拟最终检测分数。最后,我们提出了一种名为Boosting Reweighting的新的硬示例挖掘方法。具体而言,当区域提案网络误认为样品的对象的事先概率时,提高重新加权将在训练过程中增加R-CNN头部样品的分类损失,同时减少具有准确估计的先验的简易样品丢失。因此,可以在第二阶段获得强大的检测头。在推理阶段,R-CNN具有纠正第一阶段的误差以提高性能的能力。在两个水下数据集和两个通用对象检测数据集上进行的全面实验证明了我们方法的有效性和鲁棒性。
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遵循机器视觉系统在线自动化质量控制和检查过程的成功之后,这项工作中为两个不同的特定应用提供了一种对象识别解决方案,即,在医院准备在医院进行消毒的手术工具箱中检测质量控制项目,以及检测血管船体中的缺陷,以防止潜在的结构故障。该解决方案有两个阶段。首先,基于单镜头多伯克斯检测器(SSD)的特征金字塔体系结构用于改善检测性能,并采用基于地面真实的统计分析来选择一系列默认框的参数。其次,利用轻量级神经网络使用回归方法来实现定向检测结果。该方法的第一阶段能够检测两种情况下考虑的小目标。在第二阶段,尽管很简单,但在保持较高的运行效率的同时,检测细长目标是有效的。
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The 1$^{\text{st}}$ Workshop on Maritime Computer Vision (MaCVi) 2023 focused on maritime computer vision for Unmanned Aerial Vehicles (UAV) and Unmanned Surface Vehicle (USV), and organized several subchallenges in this domain: (i) UAV-based Maritime Object Detection, (ii) UAV-based Maritime Object Tracking, (iii) USV-based Maritime Obstacle Segmentation and (iv) USV-based Maritime Obstacle Detection. The subchallenges were based on the SeaDronesSee and MODS benchmarks. This report summarizes the main findings of the individual subchallenges and introduces a new benchmark, called SeaDronesSee Object Detection v2, which extends the previous benchmark by including more classes and footage. We provide statistical and qualitative analyses, and assess trends in the best-performing methodologies of over 130 submissions. The methods are summarized in the appendix. The datasets, evaluation code and the leaderboard are publicly available at https://seadronessee.cs.uni-tuebingen.de/macvi.
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流行的对象检测度量平均精度(3D AP)依赖于预测的边界框和地面真相边界框之间的结合。但是,基于摄像机的深度估计的精度有限,这可能会导致其他合理的预测,这些预测遭受了如此纵向定位错误,被视为假阳性和假阴性。因此,我们提出了流行的3D AP指标的变体,这些变体旨在在深度估计误差方面更具允许性。具体而言,我们新颖的纵向误差耐受度指标,Let-3D-AP和Let-3D-APL,允许预测的边界框的纵向定位误差,最高为给定的公差。所提出的指标已在Waymo Open DataSet 3D摄像头仅检测挑战中使用。我们认为,它们将通过提供更有信息的性能信号来促进仅相机3D检测领域的进步。
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尽管近期长尾对象检测成功,但几乎所有长尾对象探测器都是基于两级范式开发的。在实践中,一阶段探测器在行业中更为普遍,因为它们具有简单而快速的管道,易于部署。然而,在长尾情景中,到目前为止,这项工作尚未探讨。在本文中,我们调查了在这种情况下是否可以良好的单级探测器表现良好。我们发现预防一步检测器实现优异性能的主要障碍是:在长尾数据分布下,类别遭受不同程度的正负不平衡问题。传统的焦点损失与所有类别的调制因子相同的调节因子平衡,因此未能处理长尾问题。为了解决这个问题,我们提出了根据其不平衡程度独立地重新平衡不同类别的正面和负样本的损失贡献的均等的联络损失(EFL)。具体而言,EFL采用类别相关调制因子,可以通过不同类别的培训状态来动态调整。对挑战性的LVIS V1基准进行的广泛实验表明了我们提出的方法的有效性。通过端到端培训管道,EF​​L在整体AP方面实现了29.2%,并对稀有类别进行了显着的性能改进,超越了所有现有的最先进的方法。代码可在https://github.com/modeltc/eod上获得。
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The field of object detection has made significant advances riding on the wave of region-based ConvNets, but their training procedure still includes many heuristics and hyperparameters that are costly to tune. We present a simple yet surprisingly effective online hard example mining (OHEM) algorithm for training region-based ConvNet detectors. Our motivation is the same as it has always beendetection datasets contain an overwhelming number of easy examples and a small number of hard examples. Automatic selection of these hard examples can make training more effective and efficient. OHEM is a simple and intuitive algorithm that eliminates several heuristics and hyperparameters in common use. But more importantly, it yields consistent and significant boosts in detection performance on benchmarks like PASCAL VOC 2007 and 2012. Its effectiveness increases as datasets become larger and more difficult, as demonstrated by the results on the MS COCO dataset. Moreover, combined with complementary advances in the field, OHEM leads to state-of-the-art results of 78.9% and 76.3% mAP on PASCAL VOC 2007 and 2012 respectively.
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每年,AEDESAEGYPTI蚊子都感染了数百万人,如登录,ZIKA,Chikungunya和城市黄热病等疾病。战斗这些疾病的主要形式是通过寻找和消除潜在的蚊虫养殖场来避免蚊子繁殖。在这项工作中,我们介绍了一个全面的空中视频数据集,获得了无人驾驶飞行器,含有可能的蚊帐。使用识别所有感兴趣对象的边界框手动注释视频数据集的所有帧。该数据集被用于开发基于深度卷积网络的这些对象的自动检测系统。我们提出了通过在可以注册检测到的对象的时空检测管道的对象检测流水线中的融合来利用视频中包含的时间信息,这些时间是可以注册检测到的对象的,最大限度地减少最伪正和假阴性的出现。此外,我们通过实验表明使用视频比仅使用框架对马赛克组成马赛克更有利。使用Reset-50-FPN作为骨干,我们可以分别实现0.65和0.77的F $ _1 $ -70分别对“轮胎”和“水箱”的对象级别检测,说明了正确定位潜在蚊子的系统能力育种对象。
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Single-frame InfraRed Small Target (SIRST) detection has been a challenging task due to a lack of inherent characteristics, imprecise bounding box regression, a scarcity of real-world datasets, and sensitive localization evaluation. In this paper, we propose a comprehensive solution to these challenges. First, we find that the existing anchor-free label assignment method is prone to mislabeling small targets as background, leading to their omission by detectors. To overcome this issue, we propose an all-scale pseudo-box-based label assignment scheme that relaxes the constraints on scale and decouples the spatial assignment from the size of the ground-truth target. Second, motivated by the structured prior of feature pyramids, we introduce the one-stage cascade refinement network (OSCAR), which uses the high-level head as soft proposals for the low-level refinement head. This allows OSCAR to process the same target in a cascade coarse-to-fine manner. Finally, we present a new research benchmark for infrared small target detection, consisting of the SIRST-V2 dataset of real-world, high-resolution single-frame targets, the normalized contrast evaluation metric, and the DeepInfrared toolkit for detection. We conduct extensive ablation studies to evaluate the components of OSCAR and compare its performance to state-of-the-art model-driven and data-driven methods on the SIRST-V2 benchmark. Our results demonstrate that a top-down cascade refinement framework can improve the accuracy of infrared small target detection without sacrificing efficiency. The DeepInfrared toolkit, dataset, and trained models are available at https://github.com/YimianDai/open-deepinfrared to advance further research in this field.
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宽阔的区域运动图像(瓦米)产生具有大量极小物体的高分辨率图像。目标物体在连续帧中具有大的空间位移。令人讨厌的图像的这种性质使对象跟踪和检测具有挑战性。在本文中,我们介绍了我们基于深度神经网络的组合对象检测和跟踪模型,即热图网络(HM-Net)。 HM-Net明显快于最先进的帧差异和基于背景减法的方法,而不会影响检测和跟踪性能。 HM-Net遵循基于对象的联合检测和跟踪范式。简单的热图的预测支持无限数量的同时检测。所提出的方法使用来自前一帧的两个连续帧和物体检测热图作为输入,这有助于帧之间的HM-Net监视器时空变化并跟踪先前预测的对象。尽管重复使用先前的物体检测热图作为基于生命的反馈的存储器元件,但它可能导致假阳性检测的意外浪涌。为了增加对误报和消除低置信度检测的方法的稳健性,HM-Net采用新的反馈滤波器和高级数据增强。 HM-Net优于最先进的WAMI移动对象检测和跟踪WPAFB数据集的跟踪方法,其96.2%F1和94.4%地图检测分数,同时在同一数据集上实现61.8%的地图跟踪分数。这种性能对应于F1,6.1%的地图分数的增长率为2.1%,而在追踪最先进的地图分数的地图分数为9.5%。
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How would you fairly evaluate two multi-object tracking algorithms (i.e. trackers), each one employing a different object detector? Detectors keep improving, thus trackers can make less effort to estimate object states over time. Is it then fair to compare a new tracker employing a new detector with another tracker using an old detector? In this paper, we propose a novel performance measure, named Tracking Effort Measure (TEM), to evaluate trackers that use different detectors. TEM estimates the improvement that the tracker does with respect to its input data (i.e. detections) at frame level (intra-frame complexity) and sequence level (inter-frame complexity). We evaluate TEM over well-known datasets, four trackers and eight detection sets. Results show that, unlike conventional tracking evaluation measures, TEM can quantify the effort done by the tracker with a reduced correlation on the input detections. Its implementation is publicly available online at https://github.com/vpulab/MOT-evaluation.
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Compared with model architectures, the training process, which is also crucial to the success of detectors, has received relatively less attention in object detection. In this work, we carefully revisit the standard training practice of detectors, and find that the detection performance is often limited by the imbalance during the training process, which generally consists in three levels -sample level, feature level, and objective level. To mitigate the adverse effects caused thereby, we propose Libra R-CNN, a simple but effective framework towards balanced learning for object detection. It integrates three novel components: IoU-balanced sampling, balanced feature pyramid, and balanced L1 loss, respectively for reducing the imbalance at sample, feature, and objective level. Benefitted from the overall balanced design, Libra R-CNN significantly improves the detection performance. Without bells and whistles, it achieves 2.5 points and 2.0 points higher Average Precision (AP) than FPN Faster R-CNN and RetinaNet respectively on MSCOCO. 1
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无数应用程序取决于具有现代物体探测器的可靠置信度估计的准确预测。然而,众所周知,包括对象探测器的神经网络产生错误的置换置信度估计。最近的工作甚至表明,探测器的置信度预测是关于对象大小和位置的偏置,但仍然尚不清楚该偏差如何涉及受影响的对象检测器的性能。我们正式证明,条件置信度偏差损害了对象探测器的预期性能,并经验验证这些发现。具体而言,我们演示了如何修改直方图融合校准,不仅避免性能障碍,而且还通过条件置信度校准提高性能。我们进一步发现,在探测器的训练数据上产生的检测中也存在置信度偏差,我们利用在不使用其他数据的情况下执行我们的去偏置。此外,测试时间增强放大了这种偏差,从我们的校准方法产生了更大的性能。最后,我们在不同的对象检测架构上验证了我们的调查结果,并在没有额外数据或培训的情况下显示最多0.6张地图和0.8 MAP50的改进。
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在本文中,我们评估了域转移对训练集外部数据外的数据的培训的人类检测模型的影响领域。具体而言,我们使用Robotti平台在农业机器人应用程序的背景下收集的现场数据集中介绍了Opendr人类,从而可以定量测量此类应用程序中域移动的影响。此外,我们通过评估有关训练数据的三种不同的情况来研究手动注释的重要性:a)仅消极样本,即没有描绘的人,b)仅阳性样本,即仅包含人类的图像,而c)既负面c)。和阳性样品。我们的结果表明,即使仅使用负样本,即使对训练过程进行了额外的考虑,也可以达到良好的性能。我们还发现,阳性样品会提高性能,尤其是在更好的本地化方面。该数据集可在https://github.com/opendr-eu/datasets上公开下载。
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最近的多目标跟踪(MOT)系统利用高精度的对象探测器;然而,培训这种探测器需要大量标记的数据。虽然这种数据广泛适用于人类和车辆,但其他动物物种显着稀缺。我们目前稳健的置信跟踪(RCT),一种算法,旨在保持鲁棒性能,即使检测质量差。与丢弃检测置信信息的先前方法相比,RCT采用基本上不同的方法,依赖于精确的检测置信度值来初始化曲目,扩展轨道和滤波器轨道。特别地,RCT能够通过有效地使用低置信度检测(以及单个物体跟踪器)来最小化身份切换,以保持对象的连续轨道。为了评估在存在不可靠的检测中的跟踪器,我们提出了一个挑战的现实世界水下鱼跟踪数据集,Fishtrac。在对FISHTRAC以及UA-DETRAC数据集的评估中,我们发现RCT在提供不完美的检测时优于其他算法,包括最先进的深单和多目标跟踪器以及更经典的方法。具体而言,RCT具有跨越方法的最佳平均热量,可以成功返回所有序列的结果,并且具有比其他方法更少的身份交换机。
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3D计算机断层扫描扫描的肺结核检测在高效的肺癌筛查中起着至关重要的作用。尽管使用CNNS的基于锚的探测器获得的SOTA性能,但是它们需要预定的锚定参数,例如锚点的尺寸,数量和纵横比,并且在处理具有大量尺寸的肺结节时具有有限的鲁棒性。为了克服这些问题,我们提出了一种基于3D球体表示的中心点匹配的检测网络,该检测网络是无锚的,并且自动预测结节的位置,半径和偏移,而无需手动设计结节/锚参数。 SCPM-Net由两种新颖组件组成:球体表示和中心点匹配。首先,为了匹配临床实践中的结节注释,我们用所提出的边界球体替换常用的边界框,以表示具有质心,半径和3D空间局部偏移的结节。引入兼容的基于球体的交叉口损耗功能,以稳定且有效地培训肺结核检测网络。其次,我们通过设计正中心点选择和匹配过程来赋予网络锚定,自然地丢弃预定的锚箱。在线硬示例挖掘和重新聚焦损失随后使CPM过程能够更加强大,导致更准确的点分配和级别不平衡的缓解。此外,为了更好地捕获用于检测的空间信息和3D上下文,我们建议熔化具有特征提取器的多级空间坐标映射,并将它们与3D挤压和激励的关注模块相结合。 Luna16数据集上的实验结果表明,与肺结核检测的现有锚和锚定方法相比,我们所提出的框架达到卓越的性能。
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X-ray imaging technology has been used for decades in clinical tasks to reveal the internal condition of different organs, and in recent years, it has become more common in other areas such as industry, security, and geography. The recent development of computer vision and machine learning techniques has also made it easier to automatically process X-ray images and several machine learning-based object (anomaly) detection, classification, and segmentation methods have been recently employed in X-ray image analysis. Due to the high potential of deep learning in related image processing applications, it has been used in most of the studies. This survey reviews the recent research on using computer vision and machine learning for X-ray analysis in industrial production and security applications and covers the applications, techniques, evaluation metrics, datasets, and performance comparison of those techniques on publicly available datasets. We also highlight some drawbacks in the published research and give recommendations for future research in computer vision-based X-ray analysis.
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