Prototype-Based Semantic Segmentation

计算机科学 分割 Softmax函数 人工智能 像素 模式识别(心理学) 参数统计 非参数统计 人工神经网络 数学 统计
作者
Tianfei Zhou,Wenguan Wang
出处
期刊:IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:46 (10): 6858-6872 被引量:26
标识
DOI:10.1109/tpami.2024.3387116
摘要

Deep learning based semantic segmentation solutions have yielded compelling results over the preceding decade. They encompass diverse network architectures (FCN based or attention based), along with various mask decoding schemes (parametric softmax based or pixel-query based). Despite the divergence, they can be grouped within a unified framework by interpreting the softmax weights or query vectors as learnable class prototypes. In light of this prototype view, we reveal inherent limitations within the parametric segmentation regime, and accordingly develop a nonparametric alternative based on non-learnable prototypes. In contrast to previous approaches that entail the learning of a single weight/query vector per class in a fully parametric manner, our approach represents each class as a set of non-learnable prototypes, relying solely upon the mean features of training pixels within that class. The pixel-wise prediction is thus achieved by nonparametric nearest prototype retrieving. This allows our model to directly shape the pixel embedding space by optimizing the arrangement between embedded pixels and anchored prototypes. It is able to accommodate an arbitrary number of classes with a constant number of learnable parameters. Through empirical evaluation with FCN based and Transformer based segmentation models (i.e., HRNet, Swin, SegFormer, Mask2Former) and backbones (i.e., ResNet, HRNet, Swin, MiT), our nonparametric framework shows superior performance on standard segmentation datasets (i.e., ADE20K, Cityscapes, COCO-Stuff), as well as in large-vocabulary semantic segmentation scenarios. We expect that this study will provoke a rethink of the current de facto semantic segmentation model design.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
yan完成签到,获得积分10
刚刚
文献dog发布了新的文献求助10
2秒前
小肆完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
共享精神应助Asystasia7采纳,获得10
5秒前
张豪祥完成签到,获得积分20
5秒前
Ava应助sffsv采纳,获得20
5秒前
5秒前
WNL发布了新的文献求助10
6秒前
小分队发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
冷阳发布了新的文献求助10
9秒前
阳佟怀绿完成签到,获得积分10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
由富发布了新的文献求助10
10秒前
zhr完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
nice完成签到,获得积分10
12秒前
辞清完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
刘艺娜完成签到,获得积分10
14秒前
无足鸟完成签到,获得积分10
14秒前
SONG发布了新的文献求助10
14秒前
呆萌千青给呆萌千青的求助进行了留言
14秒前
善学以致用应助发发旦旦采纳,获得10
14秒前
eric888给实验室的求助进行了留言
15秒前
15秒前
111完成签到,获得积分10
15秒前
sffsv完成签到,获得积分20
16秒前
刘歌发布了新的文献求助10
17秒前
llllll发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
123456发布了新的文献求助10
18秒前
Huang完成签到,获得积分10
18秒前
刘太冰完成签到,获得积分10
18秒前
Owen应助专注姿采纳,获得10
18秒前
CipherSage应助友好的乘风采纳,获得30
19秒前
打打应助lily采纳,获得10
20秒前
lwj发布了新的文献求助10
20秒前
科研小白完成签到,获得积分10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
人脑智能与人工智能 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
Pharmacology for Chemists: Drug Discovery in Context 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5608030
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4692545
关于积分的说明 14875103
捐赠科研通 4716441
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2543963
邀请新用户注册赠送积分活动 1509033
关于科研通互助平台的介绍 1472758