Detección de objetivos submarinos utilizando imágenes de sonar de barrido lateral basadas en aumento y disminución de muestreo
Autores: Tang, Rui; Chen, Yimin; Gao, Jian; Hao, Shaowen; He, Hunhui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Detección de objetivos submarinos utilizando imágenes de sonar de barrido lateral basadas en aumento y disminución de muestreo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Sonar de barrido lateral
Visión por computadora
Red yolov8
Detección de objetivos submarinos
Módulo de submuestreo
Red de pirámide de características
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
Las imágenes de sonar de barrido lateral (SSS) presentan desafíos únicos para la visión por computadora debido a su menor resolución, objetivos más pequeños y menos características. Aunque las redes neuronales convencionales han mostrado resultados prometedores en tareas de visión tradicionales, utilizan convoluciones tradicionales para reducir la dimensionalidad de los mapas de características, lo que puede causar pérdida de información para objetivos pequeños y disminuir el rendimiento en imágenes SSS. Para abordar este problema, basándonos en la red yolov8, propusimos un nuevo modelo de detección de objetivos submarinos basado en un muestreo ascendente y descendente. En primer lugar, introdujimos un nuevo módulo general de muestreo descendente llamado muestreo de características robustas superficiales (SRFD) y una convolución de campo receptivo (RFCAConv) en la red principal. De esta manera, múltiples mapas de características extraídos por diferentes técnicas de muestreo descendente pueden fusionarse para crear un mapa de características más robusto con un conjunto complementario de características. Además, se introduce un módulo de muestreo ascendente dinámico ultraligero y eficiente (Dysample) para mejorar la precisión de la red de pirámide de características (FPN) en la fusión de diferentes niveles de características. En el conjunto de datos de naufragios submarinos, el mAP50 de nuestro modelo mejorado aumentó un 4.4% en comparación con el modelo base.
Descripción
Las imágenes de sonar de barrido lateral (SSS) presentan desafíos únicos para la visión por computadora debido a su menor resolución, objetivos más pequeños y menos características. Aunque las redes neuronales convencionales han mostrado resultados prometedores en tareas de visión tradicionales, utilizan convoluciones tradicionales para reducir la dimensionalidad de los mapas de características, lo que puede causar pérdida de información para objetivos pequeños y disminuir el rendimiento en imágenes SSS. Para abordar este problema, basándonos en la red yolov8, propusimos un nuevo modelo de detección de objetivos submarinos basado en un muestreo ascendente y descendente. En primer lugar, introdujimos un nuevo módulo general de muestreo descendente llamado muestreo de características robustas superficiales (SRFD) y una convolución de campo receptivo (RFCAConv) en la red principal. De esta manera, múltiples mapas de características extraídos por diferentes técnicas de muestreo descendente pueden fusionarse para crear un mapa de características más robusto con un conjunto complementario de características. Además, se introduce un módulo de muestreo ascendente dinámico ultraligero y eficiente (Dysample) para mejorar la precisión de la red de pirámide de características (FPN) en la fusión de diferentes niveles de características. En el conjunto de datos de naufragios submarinos, el mAP50 de nuestro modelo mejorado aumentó un 4.4% en comparación con el modelo base.