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面向未知杂乱环境中鲁棒目标检测的增量深度学习

计算机视觉与模式识别 2018-10-25 v1 机器学习 机器学习

摘要

流式图像中的目标检测是基于检测的不同应用(如目标跟踪、动作识别、机器人导航与视觉监控应用)中的关键步骤。在大多数情况下,图像质量含噪且有偏,导致数据分布受扰且不平衡。大多数目标检测方法,如更快的基于区域的卷积神经网络(Faster RCNN)、输入为 300x300 的单次多框检测器(SSD300)与 YOLOv2(You Only Look Once version 2),依赖简单采样而未考虑真实变化环境下的失真与噪声,尽管目标标注质量较差。本文提出一种用于未知目标检测的增量主动半监督学习(IASSL)技术。它结合基于批次的主动学习(AL)与基于箱的半监督学习(SSL),以发挥 AL 的探索能力与 SSL 的利用能力之长。还采用一种协同采样方法度量 AL 的不确定性与多样性以及 SSL 的置信度。基于批次的 AL 使我们能以低成本选取更具信息量、置信度与代表性的样本。基于箱的 SSL 将流式图像样本划分为若干箱,每箱将卷积神经网络(CNN)深度学习的判别性知识反复传递至下一箱,直至达到性能准则。IASSL 可克服未知杂乱数据分布中的含噪且有偏的标注。相较 Faster RCNN、SSD300 与 YOLOv2 等前沿技术,我们取得了更优性能。

关键词

引用

@article{arxiv.1810.10323,
  title  = {Incremental Deep Learning for Robust Object Detection in Unknown Cluttered Environments},
  author = {Dong Kyun Shin and Minhaz Uddin Ahmed and Phill Kyu Rhee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1810.10323},
  year   = {2018}
}

备注

14 pages, 17 figures