基于多关键点信息融合与注意力机制的目标检测研究

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目标检测作为计算机视觉的一个基础问题,随着深度学习的进步,越来越受到学者们广泛地关注,并且取得了一系列的突破。对基于无锚点的目标检测算法也逐渐进入研究人员的视线,近两年被提出的一些无锚点算法其检测效果已赶超了部分基于锚点的目标检测算法。虽然无锚点的目标检测器性能较好,但仍然存在一些问题,如:因较依赖关键点而更受背景纹理信息的影响、更多的关注角点信息而导致最后漏检。为了解决上述的问题,本文在CenterNet算法的基础上进行了两方面的改进,分别是多关键点信息融合和加入注意力机制,提出了新的检测算法EMCenterNet(Expectation-Maximization CenterNet)。本文的主要研究内容和成果如下:1.在CenterNet算法中,检测框是通过网络的一个分支检测左上角和右下角两个关键点得到的,然后,由网络的另一个分支检测到的中心关键点来判断是否保留得到的检测框。然而,由于左上或右下角关键点的缺失,CenterNet的检测结果中会出现能准确找到检测框的中心点,但是未能得到最终检测框的情况。针对这一问题,本文提出了多关键点信息融合的方法,在其检测中心关键点的网络分支上通过检测到的中心关键点来预测一个检测框,并将其与另一网络分支得到的检测框进行融合,从而得到更全面的检测框结果。2.针对CenterNet算法中因依赖关键点而更受背景纹理信息影响这一问题,本文提出将注意力机制融入到CenterNet算法中,通过注意力机制对特征图提取局部最优解,弱化背景信息,强化前景信息,使检测左上角、右上角的网络分支能更准确地找到这两个关键点,从而提高最终的检测结果。3.我们将改进后的检测算法在MSCOCO这个目标检测公开数据集上进行了相关实验,在多关键点信息融合的实验中,取得了41.8%的准确率,较基准算法提高了0.2%;在注意力机制的实验中,取得了42.2%的准确率,较基准算法提高了0.6%;将两种方法结合在一起的实验中,取得了42.5%的准确率,较基准算法提高了0.9%,综上,可以说明本文的改进在提高检测结果准确率上是有效果的。
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