DF2Net:RGB-D室内场景分类的深度特征学习与融合网络

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"DF2Net: ADiscriminative Feature Learning and Fusion Network for RGB-D Indoor Scene Classification" 本文深入探讨了RGB-D室内场景分类这一领域,这是一个由于其复杂性和多样性而极具挑战性的任务。室内场景可能包含各种各样的物体和布局,这使得学习一种能够鲁棒地表示场景的特征变得尤为困难。此外,RGB图像提供了丰富的颜色和纹理信息,而Depth图像则提供了空间结构信息,但这两者之间的语义鸿沟使得有效地融合这两种模态的数据成为一大难题。 现有的方法通常采用带有softmax损失的深度网络来学习分类表示,然后简单地将RGB和Depth的特征串联起来进行融合。然而,这种方法并未充分考虑类内和类间的相似性,也没有深入挖掘不同模态之间的内在关系。为了解决这些问题,文章提出了一种名为DF2Net的区分性特征学习和融合网络,该网络分为两个阶段进行训练。 在第一阶段,DF2Net构建了一个深度的多任务网络,同时最小化结构化损失和softmax损失。这种结构化的损失有助于捕获场景的几何结构,而softmax损失则有助于分类任务。通过这种方式,每个模态的场景表示可以得到优化,使其更能反映场景的特性。 在第二阶段,DF2Net引入了一个创新的判别式融合网络。这个网络旨在学习模态间的相关特征以及每个模态的独特特征。它能够区分不同模态的特征,同时捕捉它们之间的关联性,从而弥合RGB和Depth之间的语义鸿沟。 通过在SUN RGB-D数据集和NYU深度数据集V2上的广泛分析和实验,DF2Net证明了其在RGB-D室内场景分类任务上的优越性能,超过了其他现有的最新方法。这些实验证明了DF2Net在处理模态融合和场景理解问题上的有效性,为RGB-D场景理解的研究开辟了新的方向。 DF2Net的贡献在于其两阶段的训练策略,它不仅强化了单模态的特征学习,还通过判别式融合机制有效地整合了多模态信息。这对于未来在复杂环境下的视觉感知和理解任务具有重要的启示意义,尤其是在机器人导航、智能家居和增强现实等领域。