Published January 1, 2023 | Version v1
Publication Open

Object Detection Using Deep Learning, CNNs and Vision Transformers: A Review

  • 1. Université Ibn Zohr

Description

Detecting objects remains one of computer vision and image understanding applications' most fundamental and challenging aspects. Significant advances in object detection have been achieved through improved object representation and the use of deep neural network models. This paper examines more closely how object detection has evolved in the era of deep learning over the past years. We present a literature review on various state-of-the-art object detection algorithms and the underlying concepts behind these methods. We classify these methods into three main groups: anchor-based, anchor-free, and transformer-based detectors. Those approaches are distinct in the way they identify objects in the image. We discuss the insights behind these algorithms and experimental analyses to compare quality metrics, speed/accuracy tradeoffs, and training methodologies. The survey compares the major convolutional neural networks for object detection. It also covers the strengths and limitations of each object detector model and draws significant conclusions. We provide simple graphical illustrations summarising the development of object detection methods under deep learning. Finally, we identify where future research will be conducted.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

لا يزال اكتشاف الأشياء أحد الجوانب الأساسية والصعبة لتطبيقات رؤية الكمبيوتر وفهم الصور. تم تحقيق تقدم كبير في اكتشاف الكائنات من خلال تحسين تمثيل الكائنات واستخدام نماذج الشبكة العصبية العميقة. تبحث هذه الورقة عن كثب في كيفية تطور اكتشاف الأشياء في عصر التعلم العميق على مدى السنوات الماضية. نقدم مراجعة للأدبيات حول مختلف خوارزميات الكشف عن الأشياء الحديثة والمفاهيم الأساسية وراء هذه الأساليب. نصنف هذه الطرق إلى ثلاث مجموعات رئيسية: أجهزة الكشف القائمة على المرساة، والخالية من المرساة، والقائمة على المحولات. هذه الأساليب متميزة في الطريقة التي تحدد بها الأشياء في الصورة. نناقش الرؤى الكامنة وراء هذه الخوارزميات والتحليلات التجريبية لمقارنة مقاييس الجودة ومقايضات السرعة/الدقة ومنهجيات التدريب. يقارن المسح الشبكات العصبية الالتوائية الرئيسية للكشف عن الأجسام. كما يغطي نقاط القوة والقيود لكل نموذج كاشف كائن ويستخلص استنتاجات مهمة. نحن نقدم رسومًا توضيحية رسومية بسيطة تلخص تطوير طرق الكشف عن الأشياء في إطار التعلم العميق. أخيرًا، نحدد المكان الذي سيتم فيه إجراء البحوث المستقبلية.

Translated Description (French)

La détection d'objets reste l'un des aspects les plus fondamentaux et les plus difficiles des applications de vision par ordinateur et de compréhension d'images. Des progrès significatifs dans la détection d'objets ont été réalisés grâce à une meilleure représentation des objets et à l'utilisation de modèles de réseaux neuronaux profonds. Cet article examine de plus près comment la détection d'objets a évolué à l'ère de l'apprentissage profond au cours des dernières années. Nous présentons une revue de la littérature sur divers algorithmes de détection d'objets de pointe et les concepts sous-jacents à ces méthodes. Nous classons ces méthodes en trois groupes principaux : les détecteurs à base d'ancre, sans ancre et à base de transformateur. Ces approches sont distinctes dans la façon dont elles identifient les objets dans l'image. Nous discutons des idées derrière ces algorithmes et analyses expérimentales pour comparer les métriques de qualité, les compromis vitesse/précision et les méthodologies de formation. L'enquête compare les principaux réseaux neuronaux convolutionnels pour la détection d'objets. Il couvre également les forces et les limites de chaque modèle de détecteur d'objets et tire des conclusions importantes. Nous fournissons des illustrations graphiques simples résumant le développement de méthodes de détection d'objets dans le cadre de l'apprentissage en profondeur. Enfin, nous identifions où les recherches futures seront menées.

Translated Description (Spanish)

La detección de objetos sigue siendo uno de los aspectos más fundamentales y desafiantes de las aplicaciones de visión artificial y comprensión de imágenes. Se han logrado avances significativos en la detección de objetos mediante la mejora de la representación de objetos y el uso de modelos de redes neuronales profundas. Este documento examina más de cerca cómo ha evolucionado la detección de objetos en la era del aprendizaje profundo en los últimos años. Presentamos una revisión de la literatura sobre varios algoritmos de detección de objetos de última generación y los conceptos subyacentes detrás de estos métodos. Clasificamos estos métodos en tres grupos principales: detectores basados en anclajes, sin anclajes y basados en transformadores. Esos enfoques son distintos en la forma en que identifican los objetos en la imagen. Discutimos los conocimientos detrás de estos algoritmos y análisis experimentales para comparar las métricas de calidad, las compensaciones de velocidad/precisión y las metodologías de capacitación. La encuesta compara las principales redes neuronales convolucionales para la detección de objetos. También cubre las fortalezas y limitaciones de cada modelo de detector de objetos y extrae conclusiones significativas. Proporcionamos ilustraciones gráficas simples que resumen el desarrollo de métodos de detección de objetos bajo el aprendizaje profundo. Por último, identificamos dónde se llevarán a cabo futuras investigaciones.

Files

10098596.pdf.pdf

Files (245 Bytes)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:089597023807d631919897f25da0ae72
245 Bytes
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
اكتشاف الأشياء باستخدام التعلم العميق و CNNs ومحولات الرؤية: مراجعة
Translated title (French)
Détection d'objets à l'aide de l'apprentissage en profondeur, des CNN et des transformateurs de vision : une revue
Translated title (Spanish)
Detección de objetos mediante aprendizaje profundo, CNN y transformadores de visión: una revisión

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4364323147
DOI
10.1109/access.2023.3266093

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Morocco

References

  • https://openalex.org/W1491719799
  • https://openalex.org/W1536680647
  • https://openalex.org/W1625255723
  • https://openalex.org/W1665214252
  • https://openalex.org/W1677409904
  • https://openalex.org/W1834627138
  • https://openalex.org/W1849277567
  • https://openalex.org/W1861492603
  • https://openalex.org/W1932469787
  • https://openalex.org/W1932624639
  • https://openalex.org/W1988790447
  • https://openalex.org/W1999156278
  • https://openalex.org/W2031489346
  • https://openalex.org/W2037090920
  • https://openalex.org/W2079639858
  • https://openalex.org/W2088049833
  • https://openalex.org/W2097117768
  • https://openalex.org/W2102605133
  • https://openalex.org/W2103658758
  • https://openalex.org/W2107034620
  • https://openalex.org/W2107634464
  • https://openalex.org/W2108598243
  • https://openalex.org/W2117539524
  • https://openalex.org/W2119112357
  • https://openalex.org/W2120419212
  • https://openalex.org/W2122111042
  • https://openalex.org/W2129305389
  • https://openalex.org/W2151103935
  • https://openalex.org/W2160225842
  • https://openalex.org/W2161969291
  • https://openalex.org/W2162915993
  • https://openalex.org/W2163605009
  • https://openalex.org/W2164598857
  • https://openalex.org/W2166770390
  • https://openalex.org/W2168356304
  • https://openalex.org/W2183182206
  • https://openalex.org/W2183341477
  • https://openalex.org/W2194775991
  • https://openalex.org/W2288122362
  • https://openalex.org/W2307770531
  • https://openalex.org/W2340954483
  • https://openalex.org/W2490270993
  • https://openalex.org/W2555618208
  • https://openalex.org/W2557728737
  • https://openalex.org/W2567575208
  • https://openalex.org/W2570343428
  • https://openalex.org/W2572745118
  • https://openalex.org/W2579985080
  • https://openalex.org/W2601564443
  • https://openalex.org/W2604967609
  • https://openalex.org/W2606609115
  • https://openalex.org/W2607037079
  • https://openalex.org/W2738969854
  • https://openalex.org/W2752782242
  • https://openalex.org/W2755118520
  • https://openalex.org/W2768489488
  • https://openalex.org/W2769291631
  • https://openalex.org/W2772166525
  • https://openalex.org/W2773495332
  • https://openalex.org/W2783119789
  • https://openalex.org/W2783741806
  • https://openalex.org/W2793025567
  • https://openalex.org/W2798355657
  • https://openalex.org/W2799215407
  • https://openalex.org/W2884367402
  • https://openalex.org/W2884561390
  • https://openalex.org/W2884585870
  • https://openalex.org/W2886335102
  • https://openalex.org/W2886904239
  • https://openalex.org/W2888728082
  • https://openalex.org/W2891004411
  • https://openalex.org/W2891894830
  • https://openalex.org/W2894299524
  • https://openalex.org/W2894651257
  • https://openalex.org/W2894878591
  • https://openalex.org/W2895403383
  • https://openalex.org/W2896155169
  • https://openalex.org/W2896991173
  • https://openalex.org/W28988658
  • https://openalex.org/W2899607431
  • https://openalex.org/W2909948317
  • https://openalex.org/W2919115771
  • https://openalex.org/W2934198733
  • https://openalex.org/W2936404177
  • https://openalex.org/W2938260698
  • https://openalex.org/W2944165510
  • https://openalex.org/W2945444597
  • https://openalex.org/W2949533892
  • https://openalex.org/W2949858991
  • https://openalex.org/W2950800384
  • https://openalex.org/W2952009708
  • https://openalex.org/W2955425717
  • https://openalex.org/W2956902387
  • https://openalex.org/W2962677013
  • https://openalex.org/W2962721361
  • https://openalex.org/W2962731685
  • https://openalex.org/W2962747122
  • https://openalex.org/W2962835968
  • https://openalex.org/W2962849972
  • https://openalex.org/W2962851485
  • https://openalex.org/W2962917547
  • https://openalex.org/W2962992847
  • https://openalex.org/W2963016543
  • https://openalex.org/W2963037989
  • https://openalex.org/W2963058975
  • https://openalex.org/W2963068995
  • https://openalex.org/W2963113370
  • https://openalex.org/W2963150001
  • https://openalex.org/W2963150697
  • https://openalex.org/W2963179609
  • https://openalex.org/W2963296245
  • https://openalex.org/W2963299996
  • https://openalex.org/W2963300223
  • https://openalex.org/W2963381188
  • https://openalex.org/W2963402592
  • https://openalex.org/W2963446712
  • https://openalex.org/W2963474687
  • https://openalex.org/W2963516811
  • https://openalex.org/W2963584620
  • https://openalex.org/W2963604034
  • https://openalex.org/W2963786238
  • https://openalex.org/W2963793818
  • https://openalex.org/W2963813458
  • https://openalex.org/W2963849369
  • https://openalex.org/W2963857746
  • https://openalex.org/W2963873508
  • https://openalex.org/W2963927307
  • https://openalex.org/W2964010755
  • https://openalex.org/W2964080601
  • https://openalex.org/W2964121718
  • https://openalex.org/W2964241181
  • https://openalex.org/W2964297960
  • https://openalex.org/W2964332053
  • https://openalex.org/W2964342346
  • https://openalex.org/W2964350391
  • https://openalex.org/W2964444661
  • https://openalex.org/W2966926453
  • https://openalex.org/W2969875432
  • https://openalex.org/W2970575838
  • https://openalex.org/W2970867386
  • https://openalex.org/W2972006294
  • https://openalex.org/W2979332630
  • https://openalex.org/W2981927700
  • https://openalex.org/W2982161360
  • https://openalex.org/W2982769033
  • https://openalex.org/W2982770724
  • https://openalex.org/W2984016429
  • https://openalex.org/W2984816230
  • https://openalex.org/W2985405845
  • https://openalex.org/W2986357608
  • https://openalex.org/W2988452521
  • https://openalex.org/W2988916019
  • https://openalex.org/W2989604896
  • https://openalex.org/W2990631821
  • https://openalex.org/W2991089415
  • https://openalex.org/W2993182889
  • https://openalex.org/W2995220146
  • https://openalex.org/W2998349856
  • https://openalex.org/W2998508940
  • https://openalex.org/W3001083904
  • https://openalex.org/W3018757597
  • https://openalex.org/W3019909811
  • https://openalex.org/W3022336857
  • https://openalex.org/W3034427487
  • https://openalex.org/W3034971973
  • https://openalex.org/W3035049382
  • https://openalex.org/W3035087309
  • https://openalex.org/W3035316790
  • https://openalex.org/W3035395201
  • https://openalex.org/W3035396860
  • https://openalex.org/W3035473155
  • https://openalex.org/W3035478146
  • https://openalex.org/W3039009902
  • https://openalex.org/W3040752473
  • https://openalex.org/W3042011474
  • https://openalex.org/W3043944662
  • https://openalex.org/W3096166514
  • https://openalex.org/W3096609285
  • https://openalex.org/W3098389804
  • https://openalex.org/W3098722327
  • https://openalex.org/W3102710196
  • https://openalex.org/W3106250896
  • https://openalex.org/W3107331169
  • https://openalex.org/W3107473354
  • https://openalex.org/W3107867277
  • https://openalex.org/W3108849448
  • https://openalex.org/W3109381875
  • https://openalex.org/W3122239467
  • https://openalex.org/W3122799380
  • https://openalex.org/W3125218497
  • https://openalex.org/W3138516171
  • https://openalex.org/W3139500978
  • https://openalex.org/W3164612304
  • https://openalex.org/W3167308647
  • https://openalex.org/W3171660447
  • https://openalex.org/W3172507542
  • https://openalex.org/W3175630421
  • https://openalex.org/W3176187859
  • https://openalex.org/W3176659256
  • https://openalex.org/W3180134609
  • https://openalex.org/W3194737599
  • https://openalex.org/W3202799525
  • https://openalex.org/W3203974803
  • https://openalex.org/W3208441708
  • https://openalex.org/W4200122203
  • https://openalex.org/W4200580899
  • https://openalex.org/W4210628166
  • https://openalex.org/W4213124617
  • https://openalex.org/W4214627427
  • https://openalex.org/W4220768105
  • https://openalex.org/W4229453634
  • https://openalex.org/W4239510810
  • https://openalex.org/W4282981352
  • https://openalex.org/W4283273467
  • https://openalex.org/W4286974534
  • https://openalex.org/W4288083516
  • https://openalex.org/W4288375226
  • https://openalex.org/W4288628038
  • https://openalex.org/W4293584584
  • https://openalex.org/W4307494192
  • https://openalex.org/W4310446263
  • https://openalex.org/W4311086169
  • https://openalex.org/W4312349930
  • https://openalex.org/W4312373555
  • https://openalex.org/W4312412889
  • https://openalex.org/W4312754519
  • https://openalex.org/W4385245566
  • https://openalex.org/W4386076325
  • https://openalex.org/W639708223