极简笔记 Fully Convolutional Adaptation Networks for Semantic Segmentation

极简笔记 Fully Convolutional Adaptation Networks for Semantic Segmentation

文章核心贡献,提出FCAN,探究利用GTA5游戏数据集来训练语义分割网络,并将此网络迁移到真实路况场景下进行测试。
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FCAN分为两部分,Appearance Adaptation Networks(ANN)和Representation Adaptation Networks(RAN),总结构见上图。GTA5的图像记为source domain,真实街道场景记作target domain。为了解决从source domain训练transfer到target domain引起的domain shift问题,文章提供了两点思路:1. 让source domain图像和target domain图像更加相近;2. 学习domain invariant特征用于语义分割。这两个步骤分别由ANN和RAN完成。
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ANN详细结构如上图,它的本质是一个风格迁移网络,将白噪声输入网络,以迭代的方式,通过让网络浅层的feature correlation和target domain图像集合Xt

### 关于深度学习图像融合的实际操作案例 #### 使用卷积神经网络实现RGB-D数据的语义分割 在实际应用中,为了提高语义分割的效果,《Sparse and dense data with cnns : Depth completion and semantic segmentation》展示了如何通过结合点云深度图和彩色图像来增强模型的表现力[^1]。该研究不仅完成了深度补全的任务,还实现了高质量的2D语义分割。 ```python import torch.nn as nn class RGBDFusionNet(nn.Module): def __init__(self, num_classes=20): super(RGBDFusionNet, self).__init__() # 定义用于处理RGB输入的分支 self.rgb_branch = nn.Sequential( nn.Conv2d(3, 64, kernel_size=3), nn.ReLU(inplace=True), ... ) # 定义用于处理Depth输入的分支 self.depth_branch = nn.Sequential( nn.Conv2d(1, 64, kernel_size=3), nn.ReLU(inplace=True), ... ) # 融合两路特征后的分类器部分 self.classifier = nn.Sequential( nn.Linear(in_features=fused_feature_dim, out_features=num_classes), nn.Softmax(dim=-1) ) def forward(self, rgb_input, depth_input): rgb_features = self.rgb_branch(rgb_input) depth_features = self.depth_branch(depth_input) fused_features = torch.cat((rgb_features, depth_features), dim=1) output = self.classifier(fused_features.view(-1)) return output ``` #### 自监督多模态适应下的语义分割 对于更复杂的场景,《Self-supervised model adaptation for multi modal semantic segmentation》提出了自监督的方法来进行跨域迁移学习,从而更好地应对不同环境条件带来的挑战。这种方法能够在不依赖大量标注样本的情况下提升模型泛化能力。 #### 基于完全卷积网络的道路检测 《Lidar-camera fusion for road detection using fully convolutional neural networks》则专注于道路区域的精确划分,采用FCN架构将激光雷达获取的高度信息与摄像头拍摄的画面相结合,有效提高了目标识别精度。
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