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草垛寻针:关于大图像中微小目标的分类

计算机视觉与模式识别 2020-01-07 v2 机器学习

摘要

在一些重要的计算机视觉领域,如医学或高光谱成像中,我们关注大图像中微小目标的分类。然而,大多数用于图像分类的卷积神经网络(CNN)是在包含大目标且大多位于图像中心的偏置数据集上开发的。为评估经典 CNN 架构是否适用于微小目标分类,我们构建了一个包含两类数据集的综合测试平台:一类源自 MNIST 数字,一类源自组织病理学图像。该测试平台支持受控实验,以广泛信噪比谱对 CNN 架构进行压力测试。我们的观察表明:(1) 存在一个信噪比下限,低于该值 CNN 无法泛化,且该下限受数据集规模影响——数据越多性能越好;然而,模型泛化所需的训练数据量随目标与图像面积比的倒数迅速增长;(2) 一般而言,容量更高的模型表现出更好的泛化能力;(3) 在已知目标近似尺寸时,调整感受野是有益的;(4) 对于极小的信噪比,全局池化操作的选择会影响优化,而对于相对较大的信噪比值,所有被测全局池化操作表现相似。

关键词

引用

@article{arxiv.1908.06037,
  title  = {Needles in Haystacks: On Classifying Tiny Objects in Large Images},
  author = {Nick Pawlowski and Suvrat Bhooshan and Nicolas Ballas and Francesco Ciompi and Ben Glocker and Michal Drozdzal},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1908.06037},
  year   = {2020}
}