목표 검출 작업에서 전통적인 경계 상자 회귀 손실 함수가 회귀하는 내용과 평가 기준인 IoU(교집합 대비 합집합) 간에 상관관계가 없으며, 경계 상자의 회귀 속성에 일부 비합리성이 있어 회귀 속성이 불완전하여 검출 정확도와 수렴 속도를 저하시킬 뿐만 아니라 회귀 방해 현상도 발생할 수 있다. 또한 회귀 작업에서는 샘플 불균형 문제도 존재하여 다량의 저품질 샘플이 손실 수렴에 영향을 미친다. 검출 정확도와 회귀 수렴 속도를 향상시키기 위해 새로운 경계 상자 회귀 손실 함수를 제안하였다. 먼저 설계 사상을 확정하고 IoU 시리즈 손실 함수의 패러다임을 설계하였다. 그 다음 IoU 손실에 두 중심점이 형성하는 사각형의 둘레와 두 상자가 형성하는 최소 외접 사각형 둘레의 비율을 경계 상자 중심점 거리 페널티 항으로 도입하고, 개선된 IoU 손실을 비극대 억제(Non-Maximum Suppression, NMS) 처리에 적용하였다. 이어서 두 상자의 너비 및 높이 오차와 최소 외접 상자의 너비 및 높이 제곱을 너비 및 높이 페널티 항으로 도입하여 CRIoU(Complete Relativity IoU) 손실 함수를 확정하였다. 마지막으로 CRIoU를 기반으로 자동 가중치 인자를 추가하여 고품질 샘플의 회귀 손실을 가중하고 적응형 집중 CRIoU(Adaptive focal CRIoU, AF-CRIoU)를 정의하였다. 실험 결과 AF-CRIoU 손실 함수를 사용한 경우 전통적인 비 IoU 계열 손실에 비해 검출 정확도가 최고 8.52% 향상되었으며, CIoU 계열 손실에 비해 최고 2.69% 향상되었고, A-CRIoU-NMS(Around CRIoU NMS) 방식을 사용하여 기존 NMS 방식 대비 검출 정확도가 0.14% 향상되었다. 또한 AF-CRIoU 손실을 안전모 검출에 적용한 결과 매우 우수한 검출 효과를 얻었다.

목표 검출;경계 상자 회귀;IoU 손실 함수;비극대 억제;적응형 집중 손실