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基于尺度不变马氏距离的天基图像旋转目标检测

计算机视觉与模式识别 2022-10-05 v2 人工智能

摘要

航拍图像中的旋转目标检测是一项有意义且具有挑战性的任务,因为目标密集排列且具有任意方向。旋转目标检测中的八参数(边界框向量坐标)方法通常使用 ln 范数损失(L1 损失、L2 损失和平滑 L1 损失)作为损失函数。由于 ln 范数损失主要基于非尺度不变的 Minkowski 距离,使用 ln 范数损失会导致与检测度量旋转交并比(IoU)不一致以及训练不稳定。为解决这些问题,我们利用马氏距离计算预测框与目标框顶点向量之间的损失,提出一种称为马氏距离损失(MDL)的新损失函数用于八参数旋转目标检测。由于马氏距离具有尺度不变性,MDL 比 ln 范数损失更符合检测度量且在训练时更稳定。为缓解与其他所有八参数方法一样的边界不连续问题,我们进一步取最小损失值使 MDL 在边界情况下连续。我们在 DOTA-v1.0 上以所提方法 MDL 取得了最先进的性能。此外,与采用平滑 L1 损失的实验相比,我们发现 MDL 在旋转目标检测中表现更优。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.00840,
  title  = {Rotated Object Detection via Scale-invariant Mahalanobis Distance in Aerial Images},
  author = {Siyang Wen and Wei Guo and Yi Liu and Ruijie Wu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.00840},
  year   = {2022}
}

备注

5 pages, 7 figures