Letecký slovník

Co je instanční segmentace?

Computer vision · Machine learning · Inspection 8 jazyky
Definice
Instanční segmentace je úloha počítačového vidění, která přiřadí každému objektu na snímku vlastní třídu a vlastní pixelovou masku.

Instanční segmentace je úloha počítačového vidění, která přiřadí každému objektu na snímku vlastní třídu a vlastní pixelovou masku.

Model vrací jednu masku pro každý objekt. Dva objekty stejné třídy dostanou dvě oddělené masky. Mask R-CNN, YOLACT a Mask2Former jsou běžné modely pro tuto úlohu.

Jak se liší od jiných úloh

  • Detekce objektů vrací pro každý objekt ohraničující rámeček a třídu. Masku nevrací.
  • Sémantická segmentace vrací třídu pro každý pixel. Objekty stejné třídy neodděluje.
  • Instanční segmentace kombinuje obojí. Autoři Mask R-CNN ji popisují jako úlohu sémantickou i jako formu detekce.

Běžné modely

  • Mask R-CNN (2017) přidává větev masek k větvi ohraničujících rámečků Faster R-CNN. Verze ResNet-101-FPN dosahuje 35,7 mask AP na COCO test-dev při 5 snímcích za sekundu.
  • YOLACT (2019) je plně konvoluční model. Dosahuje 29,8 mAP na COCO při 33,5 snímcích za sekundu na jedné grafické kartě Titan Xp.
  • Mask2Former (2021) je jeden transformerový model pro panoptickou, instanční a sémantickou segmentaci. Dosahuje 50,1 AP na instanční segmentaci COCO.

Tato čísla pocházejí z různých publikací a různého hardwaru, takže nejde o férové pořadí. Popisují také fotografie COCO běžných předmětů. Nic neříkají o trhlinách nebo světlech na letišti.

Jak publikace porovnávají modely

Publikace uvádějí průměrnou přesnost (AP), AP50 a AP75. Hodnotící kód COCO používá 10 prahů průniku přes sjednocení (IoU) od 0,50 do 0,95 s krokem 0,05. U masek počítá IoU mezi predikovanou maskou a referenční maskou.

Použití při inspekci letištních vozovek

Maska může udat velikost jedné závady, pokud známe měřítko snímku. Index stavu vozovky (PCI) se řídí normou ASTM D5340. Příručky PAVER zaznamenávají poškození asfaltu ve čtverečních nebo délkových jednotkách (stopách nebo metrech) a poškození betonu jako počet desek. Například deska s trhlinami od smršťování se počítá jednou, bez ohledu na počet trhlin. Počet masek proto sám o sobě není vstupem do PCI. Masky je nutné převést na jednotky, které příručka používá pro každý typ poškození.

Často kladené otázky

Jaký je rozdíl mezi instanční a sémantickou segmentací?
Sémantická segmentace přiřadí třídu každému pixelu, ale neodděluje objekty stejné třídy. Instanční segmentace je také odděluje. Pokud snímek ukazuje tři trhliny, sémantická segmentace označí všechny pixely trhlin jako jednu třídu a instanční segmentace vrátí tři masky.
Je instanční segmentace totéž co detekce objektů?
Ne. Detekce objektů vrací pro každý objekt ohraničující rámeček a třídu. Instanční segmentace vrací pro každý objekt pixelovou masku a třídu, takže kombinuje detekci objektů a sémantickou segmentaci.
Který model instanční segmentace je nejpřesnější?
Žádná publikace zde modely nesrovnává férově. Uváděná čísla používají různý hardware a různé verze modelů. Mask R-CNN uvádí 35,7 mask AP při 5 snímcích za sekundu, YOLACT uvádí 29,8 mAP při 33,5 snímcích za sekundu a Mask2Former uvádí 50,1 AP na COCO. Všechna tato čísla platí pro fotografie COCO, nikoli pro vozovky.

Reference

he-mask-rcnn
Mask R-CNN He, Gkioxari, Dollar, Girshick, arXiv 1703.06870 (v1 20 Mar 2017, v3 24 Jan 2018)
bolya-yolact
YOLACT: Real-time Instance Segmentation Bolya, Zhou, Xiao, Lee, arXiv 1904.02689 (ICCV 2019)
cheng-mask2former
Masked-attention Mask Transformer for Universal Image Segmentation (Mask2Former) Cheng, Misra, Schwing, Kirillov, Girdhar, arXiv 2112.01527 (CVPR 2022)
pycocotools-cocoeval
cocoeval.py, COCO API (pycocotools) COCO Consortium
paver-asphalt
PAVER Distress Identification Manual for Asphalt Surfaced Airfields US Army Corps of Engineers ERDC-CERL
paver-concrete
PAVER Distress Identification Manual for Concrete Surfaced Airfields US Army Corps of Engineers ERDC-CERL
faa-ac-150-5380-6c
AC 150/5380-6C, Guidelines and Procedures for Maintenance of Airport Pavements FAA

Toto je referenční položka. TarmacView poskytuje služby inspekce drony a neprodává zařízení ani materiály popsané v tomto slovníku.

Začněte Potřebujete ověřit osvětlení vašeho letiště? TarmacView kontroluje PAPI, dráhu a přibližovací osvětlení dronem mezi pohyby letadel a dodává zprávu o shodě určenou pro vašeho regulátora. Inspekce vozovky a překážek jsou ve vývoji.
Pokračovat ve čtení

Zjistit více

03 STRÁNKY
Sémantická segmentace
glossary

Sémantická segmentace

Sémantická segmentace je úloha počítačového vidění, která každému pixelu obrazu přiřazuje třídu. Čím se liší od instanční a panoptické segmentace a jak se hodnotí.

Segmentace trhlin
glossary

Segmentace trhlin

Segmentace trhlin označí každý pixel snímku vozovky jako trhlinu nebo netrhlinu. Co maska poskytuje, co neposkytuje a jak souvisí s inspekcí letiště.

Průnik nad sjednocením (IoU)
glossary

Průnik nad sjednocením (IoU)

Průnik nad sjednocením (IoU), neboli Jaccardův index, měří překryv dvou oblastí. Vzorec, vztah ke koeficientu Dice a prahové hodnoty VOC a COCO.