语义分割是将类标签分配给图像中每个像素的问题，并且是自动车辆视觉堆栈的重要组成部分，可促进场景的理解和对象检测。但是，许多表现最高的语义分割模型非常复杂且笨拙，因此不适合在计算资源有限且低延迟操作的板载自动驾驶汽车平台上部署。在这项调查中，我们彻底研究了旨在通过更紧凑，更有效的模型来解决这种未对准的作品，该模型能够在低内存嵌入式系统上部署，同时满足实时推理的限制。我们讨论了该领域中最杰出的作品，根据其主要贡献将它们置于分类法中，最后我们评估了在一致的硬件和软件设置下，所讨论模型的推理速度，这些模型代表了具有高端的典型研究环境GPU和使用低内存嵌入式GPU硬件的现实部署方案。我们的实验结果表明，许多作品能够在资源受限的硬件上实时性能，同时说明延迟和准确性之间的一致权衡。

Semantic segmentation works on the computer vision algorithm for assigning each pixel of an image into a class. The task of semantic segmentation should be performed with both accuracy and efficiency. Most of the existing deep FCNs yield to heavy computations and these networks are very power hungry, unsuitable for real-time applications on portable devices. This project analyzes current semantic segmentation models to explore the feasibility of applying these models for emergency response during catastrophic events. We compare the performance of real-time semantic segmentation models with non-real-time counterparts constrained by aerial images under oppositional settings. Furthermore, we train several models on the Flood-Net dataset, containing UAV images captured after Hurricane Harvey, and benchmark their execution on special classes such as flooded buildings vs. non-flooded buildings or flooded roads vs. non-flooded roads. In this project, we developed a real-time UNet based model and deployed that network on Jetson AGX Xavier module.

语义分割是自主车辆了解周围场景的关键技术。当代模型的吸引力表现通常以牺牲重计算和冗长的推理时间为代价，这对于自行车来说是无法忍受的。在低分辨率图像上使用轻量级架构（编码器 - 解码器或双路）或推理，最近的方法实现了非常快的场景解析，即使在单个1080TI GPU上以100多件FPS运行。然而，这些实时方法与基于扩张骨架的模型之间的性能仍有显着差距。为了解决这个问题，我们提出了一家专门为实时语义细分设计的高效底座。所提出的深层双分辨率网络（DDRNET）由两个深部分支组成，之间进行多个双边融合。此外，我们设计了一个名为Deep聚合金字塔池（DAPPM）的新上下文信息提取器，以基于低分辨率特征映射放大有效的接收字段和熔丝多尺度上下文。我们的方法在城市景观和Camvid数据集上的准确性和速度之间实现了新的最先进的权衡。特别是，在单一的2080Ti GPU上，DDRNET-23-Slim在Camvid测试组上的Citycapes试验组102 FPS上的102 FPS，74.7％Miou。通过广泛使用的测试增强，我们的方法优于最先进的模型，需要计算得多。 CODES和培训的型号在线提供。

我们展示了一个下一代神经网络架构，马赛克，用于移动设备上的高效和准确的语义图像分割。MOSAIC是通过各种移动硬件平台使用常用的神经操作设计，以灵活地部署各种移动平台。利用简单的非对称编码器 - 解码器结构，该解码器结构由有效的多尺度上下文编码器和轻量级混合解码器组成，以从聚合信息中恢复空间细节，Mosaic在平衡准确度和计算成本的同时实现了新的最先进的性能。基于搜索的分类网络，马赛克部署在定制的特征提取骨架顶部，达到目前行业标准MLPerf型号和最先进的架构，达到5％的绝对精度增益。

Image segmentation is a key topic in image processing and computer vision with applications such as scene understanding, medical image analysis, robotic perception, video surveillance, augmented reality, and image compression, among many others. Various algorithms for image segmentation have been developed in the literature. Recently, due to the success of deep learning models in a wide range of vision applications, there has been a substantial amount of works aimed at developing image segmentation approaches using deep learning models. In this survey, we provide a comprehensive review of the literature at the time of this writing, covering a broad spectrum of pioneering works for semantic and instance-level segmentation, including fully convolutional pixel-labeling networks, encoder-decoder architectures, multi-scale and pyramid based approaches, recurrent networks, visual attention models, and generative models in adversarial settings. We investigate the similarity, strengths and challenges of these deep learning models, examine the most widely used datasets, report performances, and discuss promising future research directions in this area.

现代的高性能语义分割方法采用沉重的主链和扩张的卷积来提取相关特征。尽管使用上下文和语义信息提取功能对于分割任务至关重要，但它为实时应用程序带来了内存足迹和高计算成本。本文提出了一种新模型，以实现实时道路场景语义细分的准确性/速度之间的权衡。具体来说，我们提出了一个名为“比例吸引的条带引导特征金字塔网络”（s \ textsuperscript {2} -fpn）的轻巧模型。我们的网络由三个主要模块组成：注意金字塔融合（APF）模块，比例吸引条带注意模块（SSAM）和全局特征Upsample（GFU）模块。 APF采用了注意力机制来学习判别性多尺度特征，并有助于缩小不同级别之间的语义差距。 APF使用量表感知的关注来用垂直剥离操作编码全局上下文，并建模长期依赖性，这有助于将像素与类似的语义标签相关联。此外，APF还采用频道重新加权块（CRB）来强调频道功能。最后，S \ TextSuperScript {2} -fpn的解码器然后采用GFU，该GFU用于融合APF和编码器的功能。已经对两个具有挑战性的语义分割基准进行了广泛的实验，这表明我们的方法通过不同的模型设置实现了更好的准确性/速度权衡。提出的模型已在CityScapes Dataset上实现了76.2 \％miou/87.3fps，77.4 \％miou/67fps和77.8 \％miou/30.5fps，以及69.6 \％miou，71.0 miou，71.0 \％miou，和74.2 \％\％\％\％\％\％。 miou在Camvid数据集上。这项工作的代码将在\ url {https://github.com/mohamedac29/s2-fpn提供。

大型预训练的变压器是现代语义分割基准的顶部，但具有高计算成本和冗长的培训。为了提高这种约束，我们从综合知识蒸馏的角度来研究有效的语义分割，并考虑弥合多源知识提取和特定于变压器特定的斑块嵌入之间的差距。我们提出了基于变压器的知识蒸馏（TransKD）框架，该框架通过蒸馏出大型教师变压器的特征地图和补丁嵌入来学习紧凑的学生变形金刚，绕过长期的预训练过程并将FLOPS降低> 85.0％。具体而言，我们提出了两个基本和两个优化模块：（1）交叉选择性融合（CSF）可以通过通道注意和层次变压器内的特征图蒸馏之间的知识转移； （2）嵌入对齐（PEA）在斑块过程中执行尺寸转换，以促进贴片嵌入蒸馏； （3）全局本地上下文混合器（GL-MIXER）提取了代表性嵌入的全局和局部信息； （4）嵌入助手（EA）是一种嵌入方法，可以无缝地桥接老师和学生模型，并具有老师的渠道数量。关于CityScapes，ACDC和NYUV2数据集的实验表明，TransKD的表现优于最先进的蒸馏框架，并竞争了耗时的预训练方法。代码可在https://github.com/ruipingl/transkd上找到。

Segblocks通过根据图像区域的复杂性动态调整处理分辨率来降低现有神经网络的计算成本。我们的方法将图像拆分为低复杂性的块和尺寸块块，从而减少了操作数量和内存消耗的数量。轻量级的政策网络选择复杂区域，是使用强化学习训练的。此外，我们介绍了CUDA中实现的几个模块以处理块中的图像。最重要的是，我们的新颖的阻止模块可以防止现有方法遭受的块边界的特征不连续性，同时保持记忆消耗受到控制。我们对语义分割的城市景观，Camvid和Mapillary Vistas数据集进行的实验表明，与具有相似复杂性的静态基准相比，动态处理图像与复杂性的折衷相对于复杂性更高。例如，我们的方法将SwiftNet-RN18的浮点操作数量降低了60％，并将推理速度提高50％，而CityScapes的MIOU准确性仅降低0.3％。

语义分割是图像的像素明智标记。由于在像素级别定义了问题，因此确定图像类标签是不可接受的，而是在原始图像像素分辨率下本地化它们是必要的。通过卷积神经网络（CNN）在创建语义，高级和分层图像特征方面的非凡能力推动;在过去十年中提出了几种基于深入的学习的2D语义分割方法。在本调查中，我们主要关注最近的语义细分科学发展，特别是在使用2D图像的基于深度学习的方法。我们开始分析了对2D语义分割的公共图像集和排行榜，概述了性能评估中使用的技术。在研究现场的演变时，我们按时间顺序分类为三个主要时期，即预先和早期的深度学习时代，完全卷积的时代和后FCN时代。我们在技术上分析了解决领域的基本问题的解决方案，例如细粒度的本地化和规模不变性。在借阅我们的结论之前，我们提出了一张来自所有提到的时代的方法表，每个方法都概述了他们对该领域的贡献。我们通过讨论现场当前的挑战以及他们已经解决的程度来结束调查。

准确的语义分割模型通常需要大量的计算资源，从而抑制其在实际应用中的使用。最近的作品依靠精心制作的轻质模型来快速推断。但是，这些模型不能灵活地适应不同的准确性和效率要求。在本文中，我们提出了一种简单但有效的微小语义细分（SLIMSEG）方法，该方法可以在推理期间以不同的能力执行，具体取决于所需的准确性效率 - 折衷。更具体地说，我们在训练过程中采用逐步向下知识蒸馏采用参数化通道。观察到每个子模型的分割结果之间的差异主要在语义边界附近，我们引入了额外的边界指导语义分割损失，以进一步提高每个子模型的性能。我们表明，我们提出的具有各种主流网络的Slimseg可以产生灵活的模型，从而使计算成本的动态调整和比独立模型更好。关于语义分割基准，城市景观和Camvid的广泛实验证明了我们框架的概括能力。

We focus on the challenging task of real-time semantic segmentation in this paper. It finds many practical applications and yet is with fundamental difficulty of reducing a large portion of computation for pixel-wise label inference. We propose an image cascade network (ICNet) that incorporates multi-resolution branches under proper label guidance to address this challenge. We provide in-depth analysis of our framework and introduce the cascade feature fusion unit to quickly achieve highquality segmentation. Our system yields real-time inference on a single GPU card with decent quality results evaluated on challenging datasets like Cityscapes, CamVid and COCO-Stuff.

Semantic segmentation is a challenging task that addresses most of the perception needs of Intelligent Vehicles (IV) in an unified way. Deep Neural Networks excel at this task, as they can be trained end-to-end to accurately classify multiple object categories in an image at pixel level. However, a good trade-off between high quality and computational resources is yet not present in state-of-the-art semantic segmentation approaches, limiting their application in real vehicles. In this paper, we propose a deep architecture that is able to run in real-time while providing accurate semantic segmentation. The core of our architecture is a novel layer that uses residual connections and factorized convolutions in order to remain efficient while retaining remarkable accuracy. Our approach is able to run at over 83 FPS in a single Titan X, and 7 FPS in a Jetson TX1 (embedded GPU). A comprehensive set of experiments on the publicly available Cityscapes dataset demonstrates that our system achieves an accuracy that is similar to the state of the art, while being orders of magnitude faster to compute than other architectures that achieve top precision. The resulting trade-off makes our model an ideal approach for scene understanding in IV applications. The code is publicly available at: https://github.com/Eromera/erfnet

在本文中，我们专注于探索有效的方法，以更快，准确和域的不可知性语义分割。受到相邻视频帧之间运动对齐的光流的启发，我们提出了一个流对齐模块（FAM），以了解相邻级别的特征映射之间的\ textit {语义流}，并将高级特征广播到高分辨率特征有效地，有效地有效。 。此外，将我们的FAM与共同特征的金字塔结构集成在一起，甚至在轻量重量骨干网络（例如Resnet-18和DFNET）上也表现出优于其他实时方法的性能。然后，为了进一步加快推理过程，我们还提出了一个新型的封闭式双流对齐模块，以直接对齐高分辨率特征图和低分辨率特征图，在该图中我们将改进版本网络称为SFNET-LITE。广泛的实验是在几个具有挑战性的数据集上进行的，结果显示了SFNET和SFNET-LITE的有效性。特别是，建议的SFNET-LITE系列在使用RESNET-18主链和78.8 MIOU以120 fps运行的情况下，使用RTX-3090上的STDC主链在120 fps运行时，在60 fps运行时达到80.1 miou。此外，我们将四个具有挑战性的驾驶数据集（即CityScapes，Mapillary，IDD和BDD）统一到一个大数据集中，我们将其命名为Unified Drive细分（UDS）数据集。它包含不同的域和样式信息。我们基准了UDS上的几项代表性作品。 SFNET和SFNET-LITE仍然可以在UDS上取得最佳的速度和准确性权衡，这在如此新的挑战性环境中是强大的基准。所有代码和模型均可在https://github.com/lxtgh/sfsegnets上公开获得。

两个分支网络体系结构显示了其对实时语义分割任务的效率和有效性。但是，低水平细节和高级语义的直接融合将导致一种现象，即周围的上下文信息很容易被详细特征淹没，即本文中的超声波，这限制了现有的两种分支模型的准确性的提高。在本文中，我们桥接了卷积神经网络（CNN）与比例综合衍生物（PID）控制器之间的联系，并揭示了两个分支网络不过是一个比例综合（PI）控制器，它固有地来自于此。类似的过冲问题。为了减轻这个问题，我们提出了一个新颖的三个分支网络架构：Pidnet，它分别拥有三个分支来分析详细的，上下文和边界信息（语义的导数），并采用边界关注来指导详细和背景的融合在最后阶段的分支。 PIDNET家族在推理速度和准确性之间实现了最佳的权衡，其测试准确性超过了所有存在的模型，这些模型在CityScapes，Camvid和Coco-STUFF数据集上具有相似的推理速度。尤其是，Pidnet-S在CityScapes测试套装上以93.2 fps的推理速度达到78.6％，在CAMVID测试集上速度为153.7 fps，速度为80.1％。

Australian Centre for Robotic Vision {guosheng.lin;anton.milan;chunhua.shen;

深度学习已被广​​泛用于医学图像分割，并且录制了录制了该领域深度学习的成功的大量论文。在本文中，我们使用深层学习技术对医学图像分割的全面主题调查。本文进行了两个原创贡献。首先，与传统调查相比，直接将深度学习的文献分成医学图像分割的文学，并为每组详细介绍了文献，我们根据从粗略到精细的多级结构分类目前流行的文献。其次，本文侧重于监督和弱监督的学习方法，而不包括无监督的方法，因为它们在许多旧调查中引入而且他们目前不受欢迎。对于监督学习方法，我们分析了三个方面的文献：骨干网络的选择，网络块的设计，以及损耗功能的改进。对于虚弱的学习方法，我们根据数据增强，转移学习和交互式分割进行调查文献。与现有调查相比，本调查将文献分类为比例不同，更方便读者了解相关理由，并将引导他们基于深度学习方法思考医学图像分割的适当改进。

$ $With recent advances in CNNs, exceptional improvements have been made in semantic segmentation of high resolution images in terms of accuracy and latency. However, challenges still remain in detecting objects in crowded scenes, large scale variations, partial occlusion, and distortions, while still maintaining mobility and latency. We introduce a fast and efficient convolutional neural network, ASBU-Net, for semantic segmentation of high resolution images that addresses these problems and uses no novelty layers for ease of quantization and embedded hardware support. ASBU-Net is based on a new feature extraction module, atrous space bender layer (ASBL), which is efficient in terms of computation and memory. The ASB layers form a building block that is used to make ASBNet. Since this network does not use any special layers it can be easily implemented, quantized and deployed on FPGAs and other hardware with limited memory. We present experiments on resource and accuracy trade-offs and show strong performance compared to other popular models.

Real-time semantic segmentation has played an important role in intelligent vehicle scenarios. Recently, numerous networks have incorporated information from multi-size receptive fields to facilitate feature extraction in real-time semantic segmentation tasks. However, these methods preferentially adopt massive receptive fields to elicit more contextual information, which may result in inefficient feature extraction. We believe that the elaborated receptive fields are crucial, considering the demand for efficient feature extraction in real-time tasks. Therefore, we propose an effective and efficient architecture termed Dilation-wise Residual segmentation (DWRSeg), which possesses different sets of receptive field sizes within different stages. The architecture involves (i) a Dilation-wise Residual (DWR) module for extracting features based on different scales of receptive fields in the high level of the network; (ii) a Simple Inverted Residual (SIR) module that uses an inverted bottleneck structure to extract features from the low stage; and (iii) a simple fully convolutional network (FCN)-like decoder for aggregating multiscale feature maps to generate the prediction. Extensive experiments on the Cityscapes and CamVid datasets demonstrate the effectiveness of our method by achieving a state-of-the-art trade-off between accuracy and inference speed, in addition to being lighter weight. Without using pretraining or resorting to any training trick, we achieve 72.7% mIoU on the Cityscapes test set at a speed of 319.5 FPS on one NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti card, which is significantly faster than existing methods. The code and trained models are publicly available.

Point cloud learning has lately attracted increasing attention due to its wide applications in many areas, such as computer vision, autonomous driving, and robotics. As a dominating technique in AI, deep learning has been successfully used to solve various 2D vision problems. However, deep learning on point clouds is still in its infancy due to the unique challenges faced by the processing of point clouds with deep neural networks. Recently, deep learning on point clouds has become even thriving, with numerous methods being proposed to address different problems in this area. To stimulate future research, this paper presents a comprehensive review of recent progress in deep learning methods for point clouds. It covers three major tasks, including 3D shape classification, 3D object detection and tracking, and 3D point cloud segmentation. It also presents comparative results on several publicly available datasets, together with insightful observations and inspiring future research directions.

多尺度学习框架已被视为一种能够提高语义分割的能力类别。然而，这个问题并不是微不足道的，尤其是对于现实世界的部署，通常需要高效率推理潜伏期。在本文中，我们彻底分析了卷积块的设计（卷积的类型和卷积中的频道数量），以及跨多个尺度的相互作用方式，所有这些都是从轻量级的语义分割的角度来看。通过这样的深入比较，我们综述了三个原则，因此设计了轻巧且逐渐估计的网络（LPS-NET），这些网络以贪婪的方式在新颖地扩展了网络复杂性。从技术上讲，LPS-NET首先利用了建立小型网络的原则。然后，LPS-NET通过扩展单个维度（卷积块的数量，通道数量或输入分辨率）来逐步扩展到较大网络，以实现最佳的速度/准确性交易。在三个数据集上进行的广泛实验始终证明了LPS-NET优于几种有效的语义分割方法。更值得注意的是，我们的LPS-NET在CityScapes测试套装上达到73.4％MIOU，NVIDIA GTX 1080TI的速度为413.5fps，导致绩效提高1.5％，对抗最高的速度为65％ - ART STDC。代码可在\ url {https://github.com/yihengzhang-cv/lps-net}中获得。