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基于COSNet的伪装目标分割 被引量:1
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作者 蒋昕昊 蔡伟 +3 位作者 张志利 姜波 杨志勇 王鑫 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1456-1468,共13页
近年来,对伪装目标进行精准识别的军事需求不断加大,使得伪装目标分割(COS)技术应运而生。由于伪装目标与背景的融合度较高,COS比传统的目标分割难度更大。为更加精准地分割出伪装目标,构建完备的军用伪装目标数据集(MiCOD),并提出一种... 近年来,对伪装目标进行精准识别的军事需求不断加大,使得伪装目标分割(COS)技术应运而生。由于伪装目标与背景的融合度较高,COS比传统的目标分割难度更大。为更加精准地分割出伪装目标,构建完备的军用伪装目标数据集(MiCOD),并提出一种基于人类视觉系统的COS网络—COSNet。COSNet由特征提取模块、聚焦放大模块、多尺度特征图融合模块3部分组成。针对性设计的聚焦放大模块包含关键点聚焦模块和感受野放大模块,关键点聚焦模块通过模拟人类注意力高度集中的观察过程减少虚警率,而感受野放大模块通过仿生人类视觉感受野机制以增大观测范围、提升分割精度。损失函数方面,依据聚焦放大模块设计了更适用于伪装目标识别的关键点区域加权感知损失,以给予伪装目标更高的关注度。大量定量和定性实验结果表明:在自建数据集MiCOD上,与其他目标分割模型对比,COSNet在8个评价指标上均达到最优效果,分割精度明显提升;当模拟真实的战场环境时,COSNet平均灵敏度Sen mean为0.622,平均特异度Spe mean为0.670,漏检率和虚警率均低于其他算法。 展开更多
关键词 伪装目标分割 计算机视觉 图像分割 关键点 数据集
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语义重建的动态监督伪装物体检测
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作者 姜文涛 王柏涵 《模式识别与人工智能》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期678-691,共14页
伪装物体检测旨在分离视觉上高度融入周围环境的物体,但是物体前景与背景存在大量相似干扰,导致分割过程中易于出现明显错误.针对上述问题,文中提出基于语义重建的动态监督伪装物体检测网络(Dynamic Supervised Camouflaged Object Dete... 伪装物体检测旨在分离视觉上高度融入周围环境的物体,但是物体前景与背景存在大量相似干扰,导致分割过程中易于出现明显错误.针对上述问题,文中提出基于语义重建的动态监督伪装物体检测网络(Dynamic Supervised Camouflaged Object Detection Network with Semantic Reconstruction,DSSRNet),通过重建特征图的空间语义和引入置信度指导网络训练,实现对伪装物体的准确分割.首先,提出空间语义低秩重建机制,精细感知不同尺度下伪装物体具有区分性的语义特征.然后,生成预测置信度图,对分割过程进行动态监督,减少网络因过于自信造成的假阳性和假阴性判断.最后,提出模糊感知损失函数,对网络施加强约束,改善预测时产生的图像模糊问题.在3个具有挑战性的基准数据集上的实验表明,DSSRNet可较好地排除相似信息干扰,取得精准的分割效果. 展开更多
关键词 伪装物体检测 图像分割 空间语义重建 置信度学习 动态监督
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一种伪装昆虫图像的前背景自动分割算法——ZDNet
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作者 范炬臣 李小林 +3 位作者 任昊杰 王荣 张飞萍 黄世国 《昆虫学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1127-1136,共10页
【目的】昆虫常在色彩、纹理或形态上和背景相似,具有伪装性,识别难度大。本研究旨在探索基于深度学习的伪装昆虫前背景自动分割方法。【方法】将显著目标检测算法(salient object detection algorithm)、大模型图像分割算法(large-scal... 【目的】昆虫常在色彩、纹理或形态上和背景相似,具有伪装性,识别难度大。本研究旨在探索基于深度学习的伪装昆虫前背景自动分割方法。【方法】将显著目标检测算法(salient object detection algorithm)、大模型图像分割算法(large-scale model-based image segmentation algorithm)以及伪装目标检测算法(camouflaged object detection algorithm)应用于伪装昆虫数据集,该数据集包括10类昆虫共1 900张图片;并进一步针对现有伪装目标检测算法的不足,提出了一种基于DGNet(deep-gradient network)的网络模型改进方法,即ZDNet(zoom-deep gradient network)。在构建该模型时,充分运用图像特征增强、交错图像金字塔、梯度诱导和跳跃式特征融合等技术。利用伪装目标检测公开数据集COD10K与CAMO构建了包含螽斯、蜘蛛等10个目昆虫的图像数据集,结合迁移学习进行网络训练,将经过训练的模型用于分割伪装昆虫。【结果】现有的伪装目标检测模型用于伪装昆虫前背景分割时,其分割性能明显优于显著目标检测模型和大模型分割图像。同时,ZDNet在性能上也明显优于现有的伪装目标检测算法,获得的S度量值、最大F度量值、平均F度量值、最大E度量值、平均E度量值和平均绝对误差(mean absolute error,MAE)分别为0.890, 0.865, 0.824, 0.966, 0.951和0.020。【结论】研究结果证明了ZDNet网络模型能够获得很好的伪装昆虫前背景分割结果,有利于提高昆虫识别的性能,也进一步拓宽了伪装目标检测方法的应用范围。 展开更多
关键词 昆虫 伪装 目标检测 深度学习 图像分割 深层梯度网络
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基于密集多尺度自注意力变换网络的伪装对象分割方法
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作者 闫馨宇 孙美君 +1 位作者 韩亚洪 王征 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期1224-1236,共13页
为了充分地发挥深度自注意力变换网络在伪装对象分割任务中的潜力,提出一种基于密集多尺度自注意力变换网络的伪装对象分割方法,包含双分支可分离密集多尺度特征提取和快速注意力诱导的跨级交互融合2个模块.首先以自注意力变换网络作为... 为了充分地发挥深度自注意力变换网络在伪装对象分割任务中的潜力,提出一种基于密集多尺度自注意力变换网络的伪装对象分割方法,包含双分支可分离密集多尺度特征提取和快速注意力诱导的跨级交互融合2个模块.首先以自注意力变换网络作为骨干特征提取器获取各级特征;然后将提取的特征馈送到双分支可分离密集多尺度特征提取模块,在局部分支和全局分支中,利用密集递进相连的深度可分离卷积块提取丰富的多尺度上下文特征;最后使用快速注意力诱导的跨级交互融合模块融合各级特征,并利用每级融合特征预测伪装映射,通过深度监督让各级特征在空间上保持高度一致性,尽可能地集中注意力于伪装特征而避免背景噪声的干扰.在CHAMELEON,CAMO,COD10K和NC4K这4个基准数据集上,与其他28种主流模型进行定性可视化对比,以及针对PR曲线、S值、F值、E值及MAE这5种评价指标的定量对比实验结果表明,所提出的基于密集多尺度自注意力变换网络是一种有效的伪装对象分割模型. 展开更多
关键词 伪装对象分割 自注意力变换网络 深度学习
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基于边缘增强和特征融合的伪装目标分割
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作者 李明岩 吴川 朱明 《液晶与显示》 CSCD 北大核心 2024年第1期48-58,共11页
伪装目标分割的任务是使用像素级分割掩码将与背景高度相似的目标进行准确分类和定位,与传统的目标分割任务相比更具挑战性。针对目标与周围环境高度相似、边界模糊、对比度低等问题,构建了一种基于边缘增强和特征融合的伪装目标分割方... 伪装目标分割的任务是使用像素级分割掩码将与背景高度相似的目标进行准确分类和定位,与传统的目标分割任务相比更具挑战性。针对目标与周围环境高度相似、边界模糊、对比度低等问题,构建了一种基于边缘增强和特征融合的伪装目标分割方法。首先,设计了一组边缘提取模块,能够更准确地分割有效的边缘先验。之后,引入了多尺度特征增强模块和跨层级特征聚合模块,分别挖掘层内与层间的多尺度上下文信息。提出了一种简单的层间注意力模块,利用相邻层级间的差异有效滤除融合后存在的干扰信息。最后,通过将各级特征图与边缘先验逐级结合的方式,获得准确的预测结果。实验结果表明,在4个伪装目标基准数据集上,该模型的表现都优于其他算法。其中加权F值提升了2.4%,平均绝对误差减少了7.2%,在RTX 2080Ti硬件环境下分割速度达到了44.2 FPS。与现有方法相比,该算法能够更准确地分割伪装目标。 展开更多
关键词 深度学习 伪装目标 图像分割 边缘特征 特征融合
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基于边缘填充的单兵迷彩伪装小目标检测
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作者 池盼盼 梅琛楠 +2 位作者 王焰 肖红 钟跃崎 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期112-119,共8页
针对迷彩单兵识别存在伪装对象与背景高度相似融合、目标尺寸小等问题,提出了基于边缘填充的单兵迷彩伪装小目标检测模型BFNet(boundary-filled network)。该网络以SCNet(sparse complex-valued neural network)作为骨干网络,在网络的... 针对迷彩单兵识别存在伪装对象与背景高度相似融合、目标尺寸小等问题,提出了基于边缘填充的单兵迷彩伪装小目标检测模型BFNet(boundary-filled network)。该网络以SCNet(sparse complex-valued neural network)作为骨干网络,在网络的边缘引导阶段,利用边缘先验信息以及边缘的周围环境来挖掘目标信息。在上下文聚合阶段,利用上一级的预测值,使网络学习预测背景与前景的相互关系。实验结果表明:与最先进的BGNet相比,BFNet平均精度提升了0.74%,交并比识别率提升了1.35%,同时自适应E度量、加权F度量以及结构相似度与加权自适应F度量均得到了提高,其中,自适应E度量提升了0.85%,加权F度量提升了0.71%,证明所提出的BFNet能在更大程度上识别出单兵迷彩伪装小目标,且识别精度也得到提升。 展开更多
关键词 单兵迷彩伪装自动检测 伪装物体识别 深度学习 小目标检测 伪装物体分割
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基于集中注意力接受场网络的偏振成像伪装目标检测
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作者 徐国明 陈奇志 +2 位作者 刘綦 马健 王峰 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2024年第9期2854-2859,共6页
针对伪装物体分割中图像识别鲁棒性较差、模型泛化性不强的问题,受神经科学中人类视觉系统接受场结构的启发,提出一种基于集中注意力接受场网络的偏振成像伪装目标检测方法。根据偏振成像目标探测需要,构建了能有效遏制背景噪声以及获... 针对伪装物体分割中图像识别鲁棒性较差、模型泛化性不强的问题,受神经科学中人类视觉系统接受场结构的启发,提出一种基于集中注意力接受场网络的偏振成像伪装目标检测方法。根据偏振成像目标探测需要,构建了能有效遏制背景噪声以及获取目标细节特征的偏振成像数据集。该方法基于识别与定位网络框架,通过改进特征提取模块和解码器模块,该模块利用了偏心度和感受野大小之间的关系,涵盖多尺度的目标信息,可以有效提高伪装目标特征的可分辨性和鲁棒性。实验验证利用自建数据集在多个典型目标上进行,并与经典算法进行分割结果的主观视觉与客观评价指标对比,对比实验结果验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 偏振成像 伪装目标分割 机器视觉 卷积神经网络 数据集
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可见光条件下伪装目标智能化分割算法综述
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作者 蔡伟 高蔚洁 +2 位作者 蒋昕昊 王鑫 狄星雨 《火箭军工程大学学报》 2024年第2期72-87,共16页
对可见光下的伪装目标分割(Camouflage Objects Segmentation,COS)算法的国内外研究现状进行了梳理。首先,将COS的26个模型分为多阶段学习、联合辅助任务和引入额外先验信息3类,阐述了这3类方法的核心思想及各自的优势和不足;其次,详细... 对可见光下的伪装目标分割(Camouflage Objects Segmentation,COS)算法的国内外研究现状进行了梳理。首先,将COS的26个模型分为多阶段学习、联合辅助任务和引入额外先验信息3类,阐述了这3类方法的核心思想及各自的优势和不足;其次,详细介绍了COS常用的4个评价指标和8个公共数据集;然后,在3个公共数据集上对这些模型进行定量、定性的分析评估;最后,介绍了COS的主要应用领域,指出了现有算法的局限性,并对COS未来的研究方向进行了探讨。 展开更多
关键词 伪装目标分割 深度学习 多阶段学习 辅助任务 先验信息
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Deep Gradient Learning for Efficient Camouflaged Object Detection 被引量:14
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作者 Ge-Peng Ji Deng-Ping Fan +3 位作者 Yu-Cheng Chou Dengxin Dai Alexander Liniger Luc Van Gool 《Machine Intelligence Research》 EI CSCD 2023年第1期92-108,共17页
This paper introduces deep gradient network(DGNet),a novel deep framework that exploits object gradient supervision for camouflaged object detection(COD).It decouples the task into two connected branches,i.e.,a contex... This paper introduces deep gradient network(DGNet),a novel deep framework that exploits object gradient supervision for camouflaged object detection(COD).It decouples the task into two connected branches,i.e.,a context and a texture encoder.The es-sential connection is the gradient-induced transition,representing a soft grouping between context and texture features.Benefiting from the simple but efficient framework,DGNet outperforms existing state-of-the-art COD models by a large margin.Notably,our efficient version,DGNet-S,runs in real-time(80 fps)and achieves comparable results to the cutting-edge model JCSOD-CVPR21 with only 6.82%parameters.The application results also show that the proposed DGNet performs well in the polyp segmentation,defect detec-tion,and transparent object segmentation tasks.The code will be made available at https://github.com/GewelsJI/DGNet. 展开更多
关键词 camouflaged object detection(COD) object gradient soft grouping efficient model image segmentation
原文传递
基于通道注意力和边缘融合的伪装目标分割方法 被引量:1
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作者 詹春兰 王安志 王明辉 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2023年第7期2166-2172,共7页
伪装目标分割(COS)的目标是从背景中分离出隐藏的目标对象。近年来,基于卷积神经网络(CNN)的伪装目标检测(COD)发展迅速,然而仍存在无法从前/背景高度相似的场景中准确地检测出完整目标对象的问题。针对上述问题,提出一种基于通道注意力... 伪装目标分割(COS)的目标是从背景中分离出隐藏的目标对象。近年来,基于卷积神经网络(CNN)的伪装目标检测(COD)发展迅速,然而仍存在无法从前/背景高度相似的场景中准确地检测出完整目标对象的问题。针对上述问题,提出一种基于通道注意力(CA)和边缘融合的COS方法CANet(Network based on Channel Attention and edge fusion),以得到伪装目标的边缘细节更清晰的完整分割结果。首先,引入压缩和激励(SE)注意力模块,以提取更丰富的高级语义特征;其次,提出一个边缘融合模块,抑制低级特征中的干扰,并充分利用图像的边缘细节信息;最后,设计了基于深度可分离卷积的通道注意力模块,以自上而下的方式逐步融合跨级的多尺度特征,进一步地提升检测精度和效率。在多个公开的COD数据集上的实验结果表明,相较于SINet(Search Identification Net)、TINet(Textureaware Interactive guidance Network)和C2FNet(Context-aware Cross-level Fusion Network)等8种主流的方法,CANet表现更佳,且能够获取到丰富的伪装目标内部及边缘细节信息,而且在具有挑战性的COD10K数据集上结构度量指标相较于SINet提升了2.6个百分点。CANet性能优越,适用于医学上检测与人体组织相似的病灶区域、军事领域检测隐蔽目标等相关领域。 展开更多
关键词 伪装目标分割 边缘融合 压缩和激励注意力模块 深度可分离卷积 多尺度特征
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基于多级特征融合的伪装目标分割 被引量:5
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作者 付炳阳 曹铁勇 +3 位作者 郑云飞 方正 王杨 王烨奎 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2022年第18期268-276,共9页
在伪装目标分割任务中,如何提取深度模型下高分辨率的目标语义特征是构建目标分割模型的关键。针对此问题,提出了一种基于多级特征融合的伪装目标分割方法。在特征编码过程中,引入多级门控模块对Res2Net-50的多级中间层特征进行选择性融... 在伪装目标分割任务中,如何提取深度模型下高分辨率的目标语义特征是构建目标分割模型的关键。针对此问题,提出了一种基于多级特征融合的伪装目标分割方法。在特征编码过程中,引入多级门控模块对Res2Net-50的多级中间层特征进行选择性融合,有效过滤各级特征图的干扰信息;在解码过程中,通过自交互残差模块驱动不同尺度的编码特征实现交叉融合,获得更准确的目标表示信息。此外,在交叉熵损失的基础上加入Dice损失形成联合损失函数,帮助模型更精准地分割伪装目标。实验结果证明,在背景复杂的迷彩伪装数据集以及三个常用自然伪装数据集上,相比其他典型模型,该模型表现出更好的分割效果。 展开更多
关键词 深度学习 伪装目标分割 特征融合 门控机制 多尺度特征
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基于全局多尺度特征融合的伪装目标检测网络 被引量:4
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作者 童旭巍 张光建 《模式识别与人工智能》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期1122-1130,共9页
在伪装目标检测中,由于伪装目标的外观与背景相似度极高,很难精确分割伪装目标.针对上下文感知跨级融合网络中,高层次语义信息在向浅层网络融合传递时因被稀释及丢失而导致精度降低的问题,文中提出基于全局多尺度特征融合的伪装目标检... 在伪装目标检测中,由于伪装目标的外观与背景相似度极高,很难精确分割伪装目标.针对上下文感知跨级融合网络中,高层次语义信息在向浅层网络融合传递时因被稀释及丢失而导致精度降低的问题,文中提出基于全局多尺度特征融合的伪装目标检测网络.先设计全局增强融合模块,捕捉不同尺度下的上下文信息,再通过不同的融合增强分支,将高层次语义信息输送至浅层网络中,减少多尺度融合过程中特征的丢失.在高层网络中设计定位捕获机制,对伪装目标进行位置信息提取与细化.在浅层网络中对较高分辨率图像进行特征提取与融合,强化高分辨率特征细节信息.在3个基准数据集上的实验表明文中网络性能较优. 展开更多
关键词 伪装目标检测 高层次语义信息 特征融合 图像分割
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分心感知的伪装物体分割
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作者 梅海洋 杨鑫 +3 位作者 周运铎 季葛鹏 魏小鹏 范登平 《中国科学:信息科学》 CSCD 北大核心 2024年第3期653-673,共21页
本文致力于设计一个有效且高效的伪装物体分割(camouflaged object segmentation, COS)模型.为此,本文开发了一个生物启发的框架,称为金字塔定位和聚焦网络(pyramid positioning and focus network, PFNet+),其模仿了自然界中的捕食过程... 本文致力于设计一个有效且高效的伪装物体分割(camouflaged object segmentation, COS)模型.为此,本文开发了一个生物启发的框架,称为金字塔定位和聚焦网络(pyramid positioning and focus network, PFNet+),其模仿了自然界中的捕食过程.具体地,本文的PFNet+包含3个关键模块,即上下文增强模块(context enrichment, CEn)、金字塔定位模块(pyramid positioning module, PPM)和聚焦模块(focus module, FM). CEn通过整合上下文信息来增强骨干特征的表征能力,从而提供更有辨别性的骨干特征. PPM模仿捕食中的检测过程,以金字塔的方式从全局的角度定位潜在的目标物体.然后FM执行捕食中的识别过程,通过在歧义区域的聚焦逐步细化初始的预测结果.值得注意的是,在FM中,本文开发了一个新颖的分心挖掘策略,用于分心区域的发现和去除,以提高预测的性能.大量的实验证明本文的PFNet+能够实时运行(56 fps),在4个标准度量指标下, PFNet+在3个具有挑战性的数据集上都显著优于现有的20个最新模型,在其他视觉任务(如息肉分割)上的实验进一步证明了PFNet+的泛化能力. 展开更多
关键词 伪装物体 分心 上下文增强 上下文探索 金字塔 分割
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