Learning Slimming SAR Ship Object Detector Through Network Pruning and Knowledge Distillation

计算机科学 修剪 合成孔径雷达 探测器 失败 卷积神经网络 人工智能 目标检测 特征(语言学) 深度学习 骨干网 频道(广播) 模式识别(心理学) 计算机视觉 并行计算 电信 语言学 哲学 农学 生物
作者
Shiqi Chen,Ronghui Zhan,Wei Wang,Jun Zhang
出处
期刊:IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:14: 1267-1282 被引量:54
标识
DOI:10.1109/jstars.2020.3041783
摘要

The deployment of deep convolutional neural networks (CNNs) in synthetic aperture radar (SAR) ship real-time detection is largely hindered by huge computational cost. In this article, we propose a novel learning scheme for training a lightweight ship detector called Tiny YOLO-Lite, which simultaneously 1) reduces the model storage size; 2) decreases the floating point operations (FLOPs) calculation; and 3) guarantees the high accuracy with faster speed. This is achieved by self-designed backbone structure and network pruning, which enforces channel-level sparsity in the backbone network and yields a compact model. In addition, knowledge distillation is also applied to make up for the performance decline caused by network pruning. Hereinto, we propose to let small student model mimic cumbersome teacher's output to achieve improved generalization. Rather than applying vanilla full feature imitation, we redefine the distilled knowledge as the inter-relationship between different levels of feature maps and then transfer it from the large network to a smaller one. On account that the detectors should focus more on the salient regions containing ships while background interference is overwhelming, a novel attention mechanism is designed and then attached to the distilled feature for enhanced representation. Finally, extensive experiments are conducted on SSDD, HRSID, and two large-scene SAR images to verify the effectiveness of the thinner SAR ship object detector in comparison of with other CNN-based algorithms. The detection results demonstrate that the proposed detector can achieve lighter architecture with 2.8-M model size, more efficient inference (>200 fps) with low computation cost, and more accurate prediction with knowledge transfer strategy.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
一小只发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
睿_发布了新的文献求助10
2秒前
诸忆雪发布了新的文献求助10
3秒前
泽哥完成签到,获得积分10
3秒前
尊敬雨灵完成签到,获得积分10
5秒前
文刀发布了新的文献求助10
6秒前
123发布了新的文献求助10
7秒前
Lucas应助乐糖采纳,获得10
8秒前
10秒前
丘比特应助东风第一枝采纳,获得10
10秒前
meinvaikeyan发布了新的文献求助10
11秒前
长孙谷梦发布了新的文献求助10
12秒前
诸忆雪完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
文刀完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
牛犊发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
简单的笑蓝完成签到 ,获得积分10
22秒前
23秒前
小二郎应助越努力 越幸运采纳,获得10
25秒前
细心的夜阑完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
27秒前
流川发布了新的文献求助10
28秒前
30秒前
qy发布了新的文献求助10
31秒前
qiu发布了新的文献求助10
32秒前
勤恳飞风完成签到,获得积分10
32秒前
烟花应助细心的夜阑采纳,获得10
35秒前
蛤蟆先生发布了新的文献求助30
35秒前
38秒前
许问完成签到 ,获得积分20
39秒前
阿大呆呆应助谋勇兼备采纳,获得200
40秒前
41秒前
充电宝应助purejun采纳,获得10
47秒前
SPQR完成签到,获得积分10
47秒前
高分求助中
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 500
少脉山油柑叶的化学成分研究 430
Revolutions 400
Sport in Ancient Times 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2454479
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2126176
关于积分的说明 5415046
捐赠科研通 1854839
什么是DOI,文献DOI怎么找? 922503
版权声明 562340
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 493579