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结合目标特征增强与语义-位置路径聚合的水下目标检测
1
作者
宋巍
倪舟
+2 位作者
梁纪辰
张明华
王建
《计算机工程与应用》
北大核心
2025年第15期93-110,共18页
针对水下图像质量差、目标多尺度和严重遮挡导致的漏检和误检等问题,提出一种结合目标信息增强与语义-位置路径聚合的水下目标检测模型。该模型以RT-DETR框架为基础,提出了边缘特征多尺度注入模块(multiscale injection for edge featur...
针对水下图像质量差、目标多尺度和严重遮挡导致的漏检和误检等问题,提出一种结合目标信息增强与语义-位置路径聚合的水下目标检测模型。该模型以RT-DETR框架为基础,提出了边缘特征多尺度注入模块(multiscale injection for edge features module,MSI-Edge),将边缘信息注入深层网络中,强化了模型对小目标的感知能力;同时,提出了全局-局部特征增强模块(global-local feature enhancement module,GLF-Enhance)来替代编码器中的传统多头自注意力机制,增强对目标全局和局部信息的学习能力,并加速模型推理;进而,设计了一种新的结合语义-位置路径聚合网络(semantic-location path aggregation network,SL-PAN),利用高层特征作为权重来指导低层特征中的语义信息学习,再使用低层特征作为权重来指导高层特征中的位置信息学习,从而有效缓解多尺度特征融合过程中信息传递退化的问题。在公开水下数据集上进行实验验证,相较基准模型RT-DETR(ResNet50主干网络),在URPC数据集上AP、AP^(50)、AP^(75)指标分别提升了约3.2、3.0和2.7个百分点;在DUO数据集上分别提升了2.9、2.7、3.0个百分点,同时有效降低了误检和漏检率。消融实验验证了各模块的有效性。整体性能与主流目标检测器及最新水下目标检测器相比,达到了较好水平。
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关键词
水下目标检测
语义
-
位置路径聚合网络
边缘
特征
多尺度注入
RT
-
DETR模型
全局-局部特征增强
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职称材料
题名
结合目标特征增强与语义-位置路径聚合的水下目标检测
1
作者
宋巍
倪舟
梁纪辰
张明华
王建
机构
上海海洋大学信息学院
出处
《计算机工程与应用》
北大核心
2025年第15期93-110,共18页
基金
国家自然科学基金(61972240)。
文摘
针对水下图像质量差、目标多尺度和严重遮挡导致的漏检和误检等问题,提出一种结合目标信息增强与语义-位置路径聚合的水下目标检测模型。该模型以RT-DETR框架为基础,提出了边缘特征多尺度注入模块(multiscale injection for edge features module,MSI-Edge),将边缘信息注入深层网络中,强化了模型对小目标的感知能力;同时,提出了全局-局部特征增强模块(global-local feature enhancement module,GLF-Enhance)来替代编码器中的传统多头自注意力机制,增强对目标全局和局部信息的学习能力,并加速模型推理;进而,设计了一种新的结合语义-位置路径聚合网络(semantic-location path aggregation network,SL-PAN),利用高层特征作为权重来指导低层特征中的语义信息学习,再使用低层特征作为权重来指导高层特征中的位置信息学习,从而有效缓解多尺度特征融合过程中信息传递退化的问题。在公开水下数据集上进行实验验证,相较基准模型RT-DETR(ResNet50主干网络),在URPC数据集上AP、AP^(50)、AP^(75)指标分别提升了约3.2、3.0和2.7个百分点;在DUO数据集上分别提升了2.9、2.7、3.0个百分点,同时有效降低了误检和漏检率。消融实验验证了各模块的有效性。整体性能与主流目标检测器及最新水下目标检测器相比,达到了较好水平。
关键词
水下目标检测
语义
-
位置路径聚合网络
边缘
特征
多尺度注入
RT
-
DETR模型
全局-局部特征增强
Keywords
underwater object detection
semantic
-
location path aggregation network
multi
-
scale injection for edge features
RT
-
DETR model
global
-
local feature enhance
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
结合目标特征增强与语义-位置路径聚合的水下目标检测
宋巍
倪舟
梁纪辰
张明华
王建
《计算机工程与应用》
北大核心
2025
0
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