[공지사항]을 빙자한 안부와 근황 
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Can Optical Denoising Clean Sonar Images? A Benchmark and Fusion Approach

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  • Haebom

저자

Ziyu Wang (Xidian University), Tao Xue (Xidian University), Jingyuan Li (Xidian University), Haibin Zhang (Xidian University), Zhiqiang Xu (Jiangxi University of Science and Technology), Gaofei Xu (Institute of Deep-sea Science and Engineering), Zhen Wang (Northwestern Polytechnical University), Yanbin Wang (Shenzhen MSU-BIT University), Zhiquan Liu (Jinan University)

개요

본 논문은 수중 로봇의 자율 주행 및 자원 탐사를 위한 소나 영상의 객체 탐지에서, 특히 스페클, 반향, 비-가우시안 잡음과 같은 복잡한 잡음 패턴으로 인한 정확도 저하 문제를 해결하기 위해, 9가지 최첨단 심층 탈잡음 모델(Neighbor2Neighbor, Blind2Unblind, DSPNet 등)을 소나 영상 전처리에 적용하여 체계적으로 평가한 연구입니다. 5개의 공개 소나 데이터셋과 4가지 대표적인 객체 탐지 알고리즘(YOLOX, Faster R-CNN, SSD300, SSDMobileNetV2)을 사용하여 광학 영상 탈잡음 모델의 소나 데이터 적용 효과, 소나 잡음에 대한 최적 모델, 탈잡음이 실제 파이프라인에서 탐지 정확도를 향상시키는지 여부를 평가했습니다. 실험 결과, 탈잡음이 일반적으로 탐지 성능을 향상시키지만, 각 모델의 잡음 유형에 대한 고유한 편향으로 인해 효과가 다름을 보였습니다. 따라서 상호 지도 다중 소스 탈잡음 융합 프레임워크를 제안하여, 여러 탈잡음기의 출력이 픽셀 수준에서 서로를 상호 감독하여 더욱 깨끗한 이미지를 생성합니다.

시사점, 한계점

시사점:
소나 영상 전처리를 위한 다양한 심층 탈잡음 모델의 성능을 체계적으로 비교 분석하여, 소나 잡음 특성에 적합한 모델 선택에 대한 지침을 제공합니다.
상호 지도 다중 소스 탈잡음 융합 프레임워크를 통해 기존 단일 탈잡음 모델보다 향상된 성능을 달성할 수 있음을 보여줍니다.
소나 영상 기반 객체 탐지 성능 향상에 대한 실질적인 전략을 제시합니다.
한계점:
평가에 사용된 소나 데이터셋의 다양성이 제한적일 수 있습니다.
제안된 융합 프레임워크의 계산 비용이 높을 수 있습니다.
특정 유형의 소나 잡음에 대한 편향을 완전히 해결하지 못할 수 있습니다.
다양한 수중 환경 및 소나 시스템에 대한 일반화 성능이 추가적인 연구가 필요합니다.
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