基于对抗网络的图像显著性检测方法研究

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显著性检测任务作为计算机视觉领域的一个基本问题,除了包含对普通RGB图像的显著性的检测,还包含对带有深度信息的RGB-D图像的显著性检测,对一组图像进行的共显著性检测,以及对视频进行视频显著性检测等子任务。随着深度学习技术的发展,由于强大的表征学习方法,基于深度学习的显著性检测算法的性能明显超过了传统的解决方案,在各种基准测试排行榜上保持领先地位。基于深度学习的RGB图像显著性检测任务通常是先使用特征提取网络提取多层次网络特征,在多个不同分辨率上对显著性检测进行特征建模,最后融合多个层次的特征得到和原始图像相同分辨率的显著性预测结果。本课题针对多层次特征的融合方式,考虑到多层次特征的高低层特征的不同的特性分别设计了两个模型,并利用生成对抗网络框架将两个模型进行了统一。本课题的主要研究内容包括三个部分。一、基于特征融合的显著性检测方法,该方法考虑到简单的特征金字塔网络架构在融合多层次特征时,高层特征在逐渐融合过程中逐渐稀释的问题,利用U型结构在解码器的每一层都融合所有的高层特征,利用高层次特征生成定位空间注意力辅助低层次特征定位,利用低层次特征补充粗预测的细节信息得到精细的显著性预测结果。二、基于特征细化的显著性检测方法,该方法更进一步地利用高低层特征的特性,利用包含更多定位信息的高层特征引导相邻的低层特征定位显著区域并减少低层特征中的背景噪声,利用低层特征中丰富的细节信息帮助相邻的高层特征更精确地定位显著区域,使网络学到的特征能更准确关注到显著性区域以获得准确的预测。三、基于对抗网络的显著性检测方法,该方法将前两种方法的网络结合作为一个双流的生成器,利用一个判别器让生成器的两个分支相互对抗以从不同方面学习显著性特征表示,最后利用一个显著性预测器将生成器两个分支学到的特征进行融合得到更准确的显著性预测。
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