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InterFormer : Une nouvelle méthode pour la segmentation d'images

InterFormer améliore la segmentation d'image interactive avec des processus plus rapides et plus efficaces.

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La segmentation d'image interactive aide les gens à étiqueter des images en marquant des zones spécifiques pour des tâches comme l'identification d'objets. Ce processus est important dans de nombreux domaines, y compris la médecine, la robotique et la conduite autonome. Cependant, les méthodes actuelles ont des problèmes de Vitesse et d'efficacité, ce qui peut rendre le processus d'étiquetage frustrant. Pour résoudre ces problèmes, une nouvelle méthode appelée InterFormer a été développée. Cet article va expliquer ce qu'est InterFormer et comment ça améliore le processus de segmentation d'image.

Le besoin d'une meilleure segmentation d'image

La segmentation d'image traditionnelle nécessite souvent beaucoup de clics de la part de la personne qui étiquette l'image. Chaque clic indique au système où ça a fonctionné ou non, et le système donne ensuite un retour basé sur ces clics. Ce va-et-vient peut ralentir le processus parce que le système traite un clic à la fois au lieu de travailler avec toutes les infos en même temps.

De plus, durant chaque session d'étiquetage, l'image reste principalement inchangée alors que le seul facteur qui diffère sont les clics faits par l'utilisateur. Ça veut dire que le système fait souvent le même travail encore et encore, ce qui fait perdre du temps et des ressources informatiques.

Qu'est-ce qu'InterFormer ?

InterFormer est une nouvelle approche qui vise à accélérer et améliorer le processus de segmentation d'image interactive. En divisant la tâche en deux étapes principales, cette méthode permet une utilisation plus efficace des ressources.

  1. Prétraitement : La première étape consiste à utiliser des ordinateurs puissants pour analyser les images à l'avance. En faisant ça, le système recueille des détails importants des images qui peuvent être réutilisés plus tard.

  2. Segmentation interactive : La deuxième étape se concentre sur l'utilisation d'un module léger qui peut gérer les entrées de l'utilisateur sur des appareils qui ne sont peut-être pas aussi puissants. C'est ici que les clics de l'utilisateur aident à affiner la segmentation basée sur les données prétraitées.

Comment fonctionne InterFormer ?

Étape de prétraitement

Pendant l'étape de prétraitement, InterFormer utilise un modèle puissant connu sous le nom de Vision Transformer (ViT), qui traite les images d'une manière qui capture des caractéristiques détaillées. Ça se passe avant même que l'utilisateur ne commence à étiqueter l'image. Le ViT aide à créer une base solide de caractéristiques qui peuvent être facilement accessibles plus tard.

Module interactif

Une fois que les caractéristiques sont prêtes, le module interactif entre en jeu lorsque l'utilisateur travaille. Ce module, appelé Interactive Multi-head Self Attention (I-MSA), facilite la gestion des clics et répond rapidement aux actions de l'utilisateur. Il prend les caractéristiques prétraitées et les combine avec l'entrée de l'utilisateur pour produire les résultats de segmentation finale.

Avantages d'InterFormer

  • Vitesse : InterFormer offre des performances plus rapides parce qu'il sépare l'extraction des caractéristiques de la partie interactive du processus. Ça veut dire moins de travail répétitif et des réponses plus rapides aux entrées des utilisateurs.

  • Qualité : La méthode propose des résultats de meilleure qualité car elle repose sur des caractéristiques bien préparées de l'étape de prétraitement, améliorant l'exactitude de la segmentation globale.

  • Faible utilisation des ressources : En utilisant des modules légers pour l'interaction, InterFormer peut fonctionner sur des appareils avec moins de ressources informatiques, le rendant accessible à un plus large éventail d'utilisateurs.

Test d'InterFormer

Pour prouver l'efficacité d'InterFormer, plusieurs tests ont été réalisés avec différents ensembles d'images. Les résultats ont montré qu'InterFormer était non seulement plus rapide que les méthodes précédentes mais offrait aussi de meilleurs résultats en matière de segmentation.

Ensembles de données utilisés

InterFormer a été testé en utilisant divers ensembles de données, y compris certains couramment utilisés dans la recherche sur la segmentation d'image. Ces ensembles de données permettent aux chercheurs d'évaluer comment un modèle performe sous différentes conditions et défis.

Métriques de performance

L'efficacité d'InterFormer a été évaluée sur la base de deux métriques clés :

  1. Nombre de clics (NoC) : Cette métrique indique combien de clics ont été nécessaires pour atteindre un certain niveau de précision, montrant l'efficacité du modèle en termes d'interaction utilisateur.

  2. Vitesse : Mesurer le temps nécessaire pour traiter chaque clic donne une idée claire de la rapidité avec laquelle le système répond.

Résultats

Les résultats des tests montrent un tableau positif pour InterFormer. Il a démontré des performances améliorées par rapport aux systèmes précédents. Les utilisateurs ont trouvé qu'il nécessitait moins de clics pour atteindre un niveau de précision souhaité, ce qui signifie qu'ils pouvaient travailler plus efficacement. Le temps nécessaire pour chaque tâche de segmentation a diminué de manière significative, permettant aux utilisateurs de terminer leur travail plus rapidement.

Comment InterFormer change la segmentation d'image

Avec l'introduction d'InterFormer, le paysage de la segmentation d'image interactive est en passe de changer. En séparant le gros du travail d'extraction de caractéristiques des interactions rapides avec les utilisateurs, ça établit une nouvelle norme pour ce qui peut être réalisé dans un cadre pratique.

Applications réelles

Les avantages d'InterFormer s'étendent loin dans les applications réelles. Des domaines comme la santé, où une analyse précise d'images peut faire la différence dans un diagnostic, peuvent grandement bénéficier d'une segmentation plus rapide et plus précise. De même, dans la robotique et les systèmes automatisés, l'analyse d'image en temps réel peut améliorer la façon dont les machines interagissent avec leur environnement.

Conclusion

En conclusion, InterFormer représente une avancée prometteuse dans le domaine de la segmentation d'image interactive. En se concentrant sur l'amélioration de la vitesse et de l'efficacité, ça fournit une solution à de nombreux défis rencontrés par les méthodes actuelles. Les résultats de divers tests indiquent qu'InterFormer est capable de fournir une segmentation de haute qualité tout en nécessitant moins de ressources. Cette combinaison de vitesse, de qualité et d'accessibilité en fait un développement passionnant pour quiconque impliqué dans l'analyse d'images.

Avec de nouvelles méthodes comme InterFormer qui émergent, l'avenir de la segmentation d'image semble plus lumineux, ouvrant la voie à des applications plus innovantes et à des résultats améliorés dans de nombreux domaines.

Source originale

Titre: InterFormer: Real-time Interactive Image Segmentation

Résumé: Interactive image segmentation enables annotators to efficiently perform pixel-level annotation for segmentation tasks. However, the existing interactive segmentation pipeline suffers from inefficient computations of interactive models because of the following two issues. First, annotators' later click is based on models' feedback of annotators' former click. This serial interaction is unable to utilize model's parallelism capabilities. Second, in each interaction step, the model handles the invariant image along with the sparse variable clicks, resulting in a process that's highly repetitive and redundant. For efficient computations, we propose a method named InterFormer that follows a new pipeline to address these issues. InterFormer extracts and preprocesses the computationally time-consuming part i.e. image processing from the existing process. Specifically, InterFormer employs a large vision transformer (ViT) on high-performance devices to preprocess images in parallel, and then uses a lightweight module called interactive multi-head self attention (I-MSA) for interactive segmentation. Furthermore, the I-MSA module's deployment on low-power devices extends the practical application of interactive segmentation. The I-MSA module utilizes the preprocessed features to efficiently response to the annotator inputs in real-time. The experiments on several datasets demonstrate the effectiveness of InterFormer, which outperforms previous interactive segmentation models in terms of computational efficiency and segmentation quality, achieve real-time high-quality interactive segmentation on CPU-only devices. The code is available at https://github.com/YouHuang67/InterFormer.

Auteurs: You Huang, Hao Yang, Ke Sun, Shengchuan Zhang, Liujuan Cao, Guannan Jiang, Rongrong Ji

Dernière mise à jour: 2023-08-09 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2304.02942

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2304.02942

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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