Čo je segmentácia inštancií?
Segmentácia inštancií je úloha počítačového videnia, ktorá priraďuje každému objektu na obrázku vlastné označenie triedy a vlastnú masku na úrovni pixelov.
Model vráti jednu masku pre každý objekt. Dva objekty rovnakej triedy dostanú dve samostatné masky. Mask R-CNN, YOLACT a Mask2Former sú bežné modely pre túto úlohu.
Ako sa líši od iných úloh
- Detekcia objektov vráti ohraničujúci rámček a triedu pre každý objekt. Nevracia masku.
- Sémantická segmentácia vráti triedu pre každý pixel. Neoddeľuje objekty rovnakej triedy.
- Segmentácia inštancií spája obe. Autori Mask R-CNN ju opisujú ako úlohu sémantickú aj ako formu detekcie.
Bežné modely
- Mask R-CNN (2017) pridáva vetvu masiek k vetve ohraničujúcich rámčekov modelu Faster R-CNN. Verzia ResNet-101-FPN dosahuje 35,7 mask AP na COCO test-dev pri 5 snímkach za sekundu.
- YOLACT (2019) je plne konvolučný model. Dosahuje 29,8 mAP na COCO pri 33,5 snímkach za sekundu na jednom GPU Titan Xp.
- Mask2Former (2021) je jeden transformerový model pre panoptickú, inštančnú a sémantickú segmentáciu. Dosahuje 50,1 AP na inštančnej segmentácii COCO.
Tieto čísla pochádzajú z rôznych štúdií a rôzneho hardvéru, preto nejde o férové poradie. Opisujú tiež fotografie bežných objektov z datasetu COCO. Nič nehovoria o trhlinách alebo svetlách na letisku.
Ako štúdie porovnávajú modely
Štúdie uvádzajú priemernú presnosť (AP), AP50 a AP75. Kód hodnotenia COCO používa 10 prahov prieniku cez zjednotenie (IoU) od 0,50 do 0,95 v krokoch po 0,05. Pri maskách počíta IoU medzi predikovanou maskou a referenčnou maskou.
Použitie pri inšpekcii spevnených plôch letiska
Maska môže určiť veľkosť jedného defektu, ak poznáte mierku obrazu. Index stavu vozovky (PCI) vychádza z normy ASTM D5340. Manuály PAVER zaznamenávajú poškodenie asfaltu v štvorcových alebo lineárnych stopách a poškodenie betónu ako počet dosiek. Napríklad doska so zmršťovacími trhlinami sa počíta raz, bez ohľadu na to, koľko trhlín má. Počet masiek preto sám o sebe nie je vstupom pre PCI. Masky treba prepočítať na jednotky, ktoré manuál používa pre každý typ poškodenia.
Často kladené otázky
- Aký je rozdiel medzi segmentáciou inštancií a sémantickou segmentáciou?
- Sémantická segmentácia priraďuje triedu každému pixelu, ale neoddeľuje objekty rovnakej triedy. Segmentácia inštancií ich oddeľuje tiež. Ak obraz ukazuje tri trhliny, sémantická segmentácia označí všetky pixely trhlín ako jednu triedu a segmentácia inštancií vráti tri masky.
- Je segmentácia inštancií to isté ako detekcia objektov?
- Nie. Detekcia objektov vráti ohraničujúci rámček a triedu pre každý objekt. Segmentácia inštancií vráti masku na úrovni pixelov a triedu pre každý objekt, takže kombinuje detekciu objektov so sémantickou segmentáciou.
- Ktorý model segmentácie inštancií je najpresnejší?
- Žiadna štúdia ich nemôže férovo porovnať. Publikované čísla používajú rôzny hardvér a rôzne verzie modelov. Mask R-CNN uvádza 35,7 mask AP pri 5 snímkach za sekundu, YOLACT uvádza 29,8 mAP pri 33,5 snímkach za sekundu a Mask2Former uvádza 50,1 AP na COCO. Všetky tieto čísla platia pre fotografie z datasetu COCO, nie pre spevnené plochy.
Referencie
- 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 referenčný záznam. TarmacView poskytuje služby dronovej inšpekcie a nepredáva vybavenie ani materiály opísané v tomto slovníku.