重构IRSTD：基于单点监督的编码器专一框架足以应对红外小目标检测
计算机视觉与模式识别
2026-04-08 v1
摘要
红外小目标检测（IRSTD）旨在从杂乱背景中分离小目标。大量研究致力于基于像素级监督引导的"编码器-解码器"分割范式。虽然已取得令人瞩目的性能，但忽略了小目标仅占少数像素且通常伴随因杂乱背景而模糊的边界这一基本事实。基于此观察，我们认为IRSTD的首要原则应是目标定位，而非分离伴随难以区分背景噪声的全部目标区域。在本文中，我们将IRSTD重新表述为centroid回归任务，提出一种 novel 单点监督引导的红外概率响应编码方法（即SPIRE），这在降低监督网络与等效输出之间的匹配性方面具有挑战性。具体而言，我们首先设计了点-响应先验监督（PRPS），将单点标注转换为与红外点目标响应特征一致的概率响应图，配合高分辨率概率编码器（HRPE），实现编码器专一、端到端回归，无需解码器重构。通过保持高分辨率特征和增加有效监督密度，SPIRE缓解了稀疏目标分布下的优化不稳定问题。最后，在各种IRSTD基准（包括SIRST-UAVB和SIRST4）上进行大量实验，证明SPIRE在保持低虚警率（Fa）的同时，实现了具竞争力的目标级检测性能，并显著降低了计算成本。代码已公开：https://github.com/NIRIXIANG/SPIRE-IRSTD。
引用
@article{arxiv.2604.05363,
title = {Rethinking IRSTD: Single-Point Supervision Guided Encoder-only Framework is Enough for Infrared Small Target Detection},
author = {Rixiang Ni and Boyang Li and Jun Chen and Yonghao Li and Feiyu Ren and Yuji Wang and Haoyang Yuan and Wujiao He and Wei An},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.05363},
year = {2026}
}