成桢灏1,杨小冈2,卢瑞涛1,张涛1,王思宇1
摘要: 针对当前无人机图像时敏目标类增量检测面临的灾难性遗忘、过拟合以及难以适配密集检测器特性导致检测精度受限等问题,本文方法提出了一种基于多阶段蒸馏的时敏目标增量检测算法,算法主要包含基于连续Wasserstein距离的类间蒸馏(WICD)模块,基于原型引导的类内一致性蒸馏(PGICD)模块以及交叉预测自适应蒸馏(CAD)模块,并在SIMD和MAR20数据集上进行实验验证。其中,WICD模块从特征图和语义查询向量中捕捉类间特征差异,利用高斯分布与连续Wasserstein距离,增强类间区分性;PGICD模块通过最小化教师网络和学生网络中实例的高层语义查询和低层特征图的原型差异,实现类内特征有效传递,增强类内一致性。CAD模块通过动态调整分类和回归分支的蒸馏权重,优化交叉预测蒸馏过程,缓解了增量学习中灾难性遗忘问题,提升了模型在复杂场景下的检测精度。在SIMD和MAR20数据集上的实验结果显示,本文方法在各类型的一步和多步增量场景下均表现优异,平均精度(AP)相比传统方法有显著提升,如在SIMD数据集8类+7类的增量场景下AP高达70.8%,与上限绝对差距为1.7%,相对差距为2.3%;在MAR20数据集10类+10类的增量场景下AP高达60.2%,与上限的绝对差距为2.3%,相对差距为3.6%。此外,通过消融实验验证了各模块有效性,有效地提升了无人机图像时敏目标增量检测性能。
中图分类号: