論文の概要: TCI-Former: Thermal Conduction-Inspired Transformer for Infrared Small Target Detection

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.02046v1
• Date: Sat, 3 Feb 2024 05:51:22 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-06 22:42:48.640498
• Title: TCI-Former: Thermal Conduction-Inspired Transformer for Infrared Small Target Detection
• Title（参考訳）: tci-former:赤外線小型ターゲット検出用熱伝導インスパイアトランス
• Authors: Tianxiang Chen, Zhentao Tan, Qi Chu, Yue Wu, Bin Liu, Nenghai Yu
• Abstract要約: 赤外線小目標検出(ISTD)は国家安全保障に重要であり、軍事分野で広く応用されている。 ほとんどの ISTD ネットワークは特徴抽出ブロックや特徴融合モジュールの設計に重点を置いているが、特徴写像の進化の観点から ISTD プロセスを記述することは稀である。 熱伝導理論に基づく熱伝導型変圧器(TCI-Former)を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 58.00308680221481
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Infrared small target detection (ISTD) is critical to national security and has been extensively applied in military areas. ISTD aims to segment small target pixels from background. Most ISTD networks focus on designing feature extraction blocks or feature fusion modules, but rarely describe the ISTD process from the feature map evolution perspective. In the ISTD process, the network attention gradually shifts towards target areas. We abstract this process as the directional movement of feature map pixels to target areas through convolution, pooling and interactions with surrounding pixels, which can be analogous to the movement of thermal particles constrained by surrounding variables and particles. In light of this analogy, we propose Thermal Conduction-Inspired Transformer (TCI-Former) based on the theoretical principles of thermal conduction. According to thermal conduction differential equation in heat dynamics, we derive the pixel movement differential equation (PMDE) in the image domain and further develop two modules: Thermal Conduction-Inspired Attention (TCIA) and Thermal Conduction Boundary Module (TCBM). TCIA incorporates finite difference method with PMDE to reach a numerical approximation so that target body features can be extracted. To further remove errors in boundary areas, TCBM is designed and supervised by boundary masks to refine target body features with fine boundary details. Experiments on IRSTD-1k and NUAA-SIRST demonstrate the superiority of our method.
• Abstract（参考訳）: 赤外線小目標検出(ISTD)は国家安全保障に重要であり、軍事分野で広く応用されている。 ISTDは、背景から小さなターゲットピクセルを分割することを目的としている。 ほとんどの ISTD ネットワークは特徴抽出ブロックや特徴融合モジュールの設計に重点を置いているが、特徴写像の進化の観点から ISTD プロセスを記述することは稀である。 ISTDプロセスでは、ネットワークの注意は徐々にターゲット領域へとシフトする。 我々は, この過程を, 周辺画素との畳み込み, プール, 相互作用を通じて, 対象領域への特徴写像ピクセルの方向移動として抽象化し, 周辺変数や粒子に拘束された熱粒子の動きと類似することができる。 本稿では, 熱伝導理論に基づく熱伝導型変圧器(TCI-Former)を提案する。 熱力学における熱伝導微分方程式により、画像領域における画素移動微分方程式(PMDE)を導出し、さらに熱伝導誘起アテンション(TCIA)と熱伝導境界モジュール(TCBM)の2つのモジュールを開発する。 TCIAはPMDEと有限差分法を組み込んで数値近似に到達し、対象の身体の特徴を抽出することができる。 境界領域の誤差をさらに取り除くため、tcbmは境界マスクによって設計・監督され、詳細な境界詳細でターゲットボディの特徴を洗練する。 IRSTD-1kとNUAA-SIRSTの実験は,本手法の優位性を示した。

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