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1、显著目标检测介绍
显著性检测最近几年成了研究热点,从计算机视觉三大会议(ICCV, CVPR, ECCV)上的文章数量就可以看出,大概每届会议都有10来篇的样子,一个这么小的topic,10来篇数量已经很多了。如果你看一看这些文章就会发现,显著目标检测的占了大部分,眼动点预测的很少,大概就一两篇。看到这,有些人也许还不明白显著目标检测和眼动点预测区别。其实,显著目标检测就类似于一个二值分割问题,只不过加了显著这个条件约束;而眼动点预测则是提取出人眼感兴趣的一些点,而不是提取出显著的整个目标区域,也就是说有些像素哪怕是在显著目标上,它也可能不吸引人的眼球。那么为什么显著目标检测文章最近几年这么多呢?究其原因,我个人认为首要就是这个topic简单,不需要太深的数学理论,而且不需要生理方面的研究基础(眼动点预测更侧重人脑的生理方面),容易出文章,谁都可以搞一搞;然后,显著目标检测的应用在计算机视觉上更直接一些,包括图像分割,也就是saliency作为prior,来指导segmentation,来实现unsupervised segmentation。然后,就是图像分类了,可以利用saliency来提高feature的discrimination,如利用saliency来指导sparse code等等吧;最后,就是大牛们itti和borji等的持续push,写了很多的benchmark文章,当然更多是在眼动点预测方面,也有ECCV12关于salient object detection的benchmark。现在的要发个top,最好要和ECCV12 benchmark上的top ranked算法在提到的几个database上比较一下。不过,一个topic持续的发热一段时间以后,很多人发现,显著目标检测也越来越难做了,没有idea了,能想到的,都被用了。那么,我接下来就来讲一讲怎样继续做显著目标检测的研究。
2、显著目标检测的研究思路
第一,借鉴其他相关问题的解决思路来做saliency
我先来介绍一下和salient object detection最相关的两个问题:
– Figure/ground segmentation or matting– Image segmentation or clustering– Semantic segmentation or image parsing
– Class-independent object detection and recognition– Class-specific object detection and recognition
接下来,我就举一些例子,来说明怎样从这些相关领域来得到启发
第一个例子就是MSRA的yichen wei等ECCV12 Geodesic saliency,这篇文章的主要是利用boundary prior和测地距离来进行显著性检测。而相似的思路也应用于segmentation中,如Geodesic Graph Cut for Interactive Image Segmentation, CVPR 10,就是利用和人为标记的一些先验区域的测地距离,来衡量像素属于目标或者背景可能性,当我们把人为标定的先验区域,用boundary prior替代,就可以实现bottom-up的saliency detection了。而boundary prior在Constrained Parametric Min-Cuts for Automatic Object Segmentation, CVPR 10,也已用到,就是利用boundary prior来指导分割的。
第二个例子就是CVPR13的Salient Object Detection: A Discriminative Regional Feature Integration Approach。相似的思路,也在Constrained Parametric Min-Cuts for Automatic Object Segmentation, CVPR 10中,用来进行segmentation。不同的是一个处理的是region,一个是binary segment。处理region的好处,就是可以加上center-surround等各种saliency的机制。
第三个例子CVPR13的 Saliency aggregation。文章主要是利用local learning的思想,就是说类内差异性,导致一个针对整幅图像库的model不可能对每个图像都好,所以他就对每个图像训练了一个local model。相似的思路,在Object recognition有很多,如Extracting Foreground Masks towards Object Recognition, ICCV 11. 另外, CVPR13 Looking beyond image saliency, 也采用了类似的idea。
第二,利用一些新的技术来进行显著性检测
我们可以借用machine learning方面一些技术,比如说,sparse code,pca,manifold learning,ranking,graph model等来做saliency。这些idea容易搞,就是把一些技术应用到saliency上来。举几个例子,CVPR13的 manifold ranking saliency, pca saliency等,ICCV13 的 Contextual Hypergraph Modelling for Salient Object Detection 等。
3、以后研究思路
我觉得以后的salient object detection可以沿着几个思路做一些。
第一,可以在速度方面做一些工作,毕竟salient object detection 自己几乎没啥用,就是做一些高级应用的pre-processing。
第二,可以做一些sparse code的saliency研究,貌似sparse code在很多方面都要火一阵,比如classification,tracking,super-resolution, denoise等等,是不是在saliency也要火一阵,貌似sparse code的效果还不太好。ICCV13 huchuan lu有一篇 sparse code,效果还不错。
第三,多用一些prior来做saliency。比如可以利用inter-image or out-image等的prior来把saliency这个ill-posed问题转化为well-posed。这是个很好的方向,比如我们可以学习统计的prior或者发现新的prior,相关的思路在segmentation也有了,比如CVPR 13Robust Region Grouping via Internal Patch Statistics 和 ACM MM10 的 Image segmentation with patch-pair density priors。