Обнаружение объектов на изображениях с большим разрешением на основе их пирамидально-блочной обработки
https://doi.org/10.37661/1816-0301-2020-17-2-7-16
Аннотация
Предлагается алгоритм для обнаружения объектов на изображениях с большим разрешением, основанный на многомасштабном представлении изображения, пирамидально-блочной обработке с перекрытием, применении сверточной нейронной сети для каждого блока и объединении обнаруженных областей. Количество слоев пирамиды определяется размерами изображения и входного слоя используемой сверточной нейронной сети. На всех уровнях, кроме самого верхнего, выполняется блочное разбиение, а применение при этом перекрытия позволяет улучшить правильную классификацию объектов, которые разделяются на фрагменты и расположены в соседних блоках. Решение об объединении таких областей принимается на основе анализа метрики пересечения над объединением для них и принадлежности к одному классу. Представленные результаты тестирования алгоритма подтверждают, что рассмотренный подход позволяет повысить точность обнаружения объектов небольших размеров на изображениях с большим разрешением.
Об авторах
Р. П. Богуш
Полоцкий государственный университет
Беларусь
Беларусь
Богуш Рихард Петрович, кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой вычислительных систем и сетей, факультет информационных технологий
Новополоцк
И. Ю. Захарова
Полоцкий государственный университет
Беларусь
Беларусь
Захарова Ирина Юрьевна, магистр технических наук, аспирант кафедры вычислительных систем и сетей, факультет информационных технологий
Новополоцк
С. В. Абламейко
Белорусский государственный университет; Объединенный институт проблем информатики Национальной академии наук Беларуси
Беларусь
Беларусь
Абламейко Сергей Владимирович, академик Национальной академии наук Беларуси, доктор технических наук, профессор, профессор механико-математического факультета
Минск
Список литературы
1. Дворкович, А. В. Метрологическое обеспечение видеоинформационных систем / А. В. Дворкович, В. П. Дворкович. – М. : Техносфера, 2015. – 784 с.
2. Goulekas, K. Visual Effects in a Digital World: a Comprehensive Glossary of over 7,000 Visual Effects Terms / K. Goulekas. – San Francisco : Morgan Kaufmann, 2001. – 600 p.
3. An effective object detection algorithm for high resolution video by using convolutional neural network / D. Vorobjov [et al.] // Advances in Neural Networks-ISNN2018. Lecture Notes in Computer Science. – 2018. – Vol. 10878. – P. 503–510. https://doi.org/10.1007/978-3-319-92537-0_58
4. Yongxi, L. Efficient object detection for high resolution images / L. Yongxi, T. Javidi // Proc. of 53 rd Annual Allerton Conf. on Communication, Control, and Computing (Allerton), Monticello, IL, USA, 30 Sept. – 2 Oct. 2015. – Monticello, 2015. – P. 1091–1098. https://doi.org/10.1109/ALLERTON.2015.7447130
5. Sun database: large-scale scene recognition from abbey to zoo / J. Xiao [et al.] // Proc. of IEEE Conf. on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), San Francisco, CA, USA, 13–18 June 2010. – San Francisco, 2010. – P. 3485–3492. https://doi.org/10.1109/CVPR.2010.5539970
6. Ruzicka, V. Fast and accurate object detection in high resolution 4K and 8K video using GPUs / V. Ruzicka, F. Franchetti // Proc. of 2018 IEEE High Performance Extreme Computing Conf. (HPEC), Waltham, MA, USA, 25–27 Sept. 2018. – Waltham, 2018. – P. 1–7. https://doi.org/10.1109/HPEC.2018.8547574
7. Korshunov, P. UHD video dataset for evaluation of privacy / P. Korshunov, T. Ebrahimi // Proc. of Sixth Intern. Workshop on Quality of Multimedia Experience (QoMEX), Singapore, 18–20 Sept. 2014. – Singapore, 2014. – P. 232–237. https://doi.org/10.1109/QoMEX.2014.6982324
8. Unel, F. O. The power of tiling for small object detection / F. O. Unel, B. Ozkalayci, C. Çigla // CVPR Workshops [Electronic resource]. – 2019. – Mode of access: http://openaccess.thecvf.com/content_CVPRW_2019/papers/UAVision/Unel_The_Power_of_Tiling_for_Small_Object_Detection_CVPRW_2019_paper.pdf. – Date of access: 18.01.2020.
9. Region-based convolutional networks for accurate object detection and segmentation / R. Girshick [et al.] // IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. – 2016. – Vol. 38. – P. 142–158. https://doi.org/10.1109/TPAMI.2015.2437384
10. Deep residual learning for image recognition / K. He [et al.] // Proc. of IEEE Conf. on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR 2016), Las Vegas, NV, USA, 27–30 June 2016. – Las Vegas, 2016. – P. 770–778. https://doi.org/10.1109/CVPR.2016.90
11. You only look once: unified, real-time object detection / J. Redmon [et al.] // Proc. of IEEE Conf. on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR 2016), Las Vegas, NV, USA, 27–30 June 2016. – Las Vegas, 2016. – P. 779–788. https://doi.org/10.1109/CVPR.2016.91
12. Girshick, R. Fast R-CNN / R. Girshick // Proc. of IEEE Intern. Conf. on Computer Vision (ICCV), Santiago, Chile, 11–18 Dec. 2015. – Santiago, 2015. – P. 1440–1448. https://doi.org/10.1109/ICCV.2015.169
13. Faster R-CNN: towards real-time object detection with region proposal networks / S. Ren [et al.] // IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. – 2015. – Vol. 39, no. 6. – P. 1137–1149. https://doi.org/10.1109/TPAMI.2016.2577031
14. Глубокое обучение для детектирования объектов на изображениях документов / А. А. Крощенко и др. // Вестник БрГТУ. Физика, математика, информатика. – 2017. – № 5(107). – С. 2–9.
15. Inception-v4, inception-ResNet and the impact of residual connections on learning / C. Szegedy [et al.] // Proc. of the Thirty-First AAAI Conference on Artificial Intelligence (AAAI-17), San Francisco, California, USA, 4–9 Febr. 2017. – San Francisco, 2017. – P. 4278–4284.
16. The pascal Visual Object Classes (VOC) challenge / M. Everingham [et al.] // Intern. J. of Computer Vision. – 2010. – Vol. 88. – P. 303–338. https://doi.org/10.1007/s11263-009-0275-4
Рецензия
Для цитирования:
Богуш Р.П., Захарова И.Ю., Абламейко С.В. Обнаружение объектов на изображениях с большим разрешением на основе их пирамидально-блочной обработки. Информатика. 2020;17(2):7-16. https://doi.org/10.37661/1816-0301-2020-17-2-7-16
For citation:
Bohush R.P., Zakharava I.Yu., Ablameyko S.V. Object detection in high resolution images based on multiscale and block processing. Informatics. 2020;17(2):7-16. (In Russ.) https://doi.org/10.37661/1816-0301-2020-17-2-7-16
Просмотров: 1354
Послать статью по эл. почте 