论文

FreqKD:用于红外物体检测的频率解耦跨模态 知识蒸馏

FreqKD: Frequency-Decoupled Cross-Modal Knowledge Distillation for Infrared Object Detection

摘要

由于图像形成物理学的根本差异,通过 知识蒸馏 (KD) 从大规模 RGB 基础模型到红外 (IR) 图像的迁移学习仍然具有挑战性。我们研究了 RGB-IR 模态间隙的光谱结构,并观察到特征散度在整个空间频率上并不均匀:低频分量(形状、布局)比高频分量(纹理、精细边缘)表现出更大的跨模态对齐,这反映了模态特定的特征。基于此分析,我们提出了 FreqKD,一种频率解耦的 蒸馏 框架,该框架应用适应每个频段跨模态一致性的非对称监督。该方法在低频段采用严格的均方误差 (MSE),以保留共享的结构信息,并在高频段采用宽松的 log-MSE 损失(加权为 0.1),以提供边缘引导,同时容忍纹理差异。对 500 个配对样本的频谱发散分析表明,在所有分析的 Transformer 层中,高频发散平均超过低频发散 2.4 倍。在 KAIST 多光谱行人检测中,FreqKD 达到了 64.1 mAP50,比 DINOv2 基线提高了 2.4 分。学习到的表示可以跨数据集(FLIR ADAS,+2.1 mAP50)、任务(MFNet 分段,+1.85 平均交集)和架构(ResNet-50,+1.0 mAP50)传输。代码位于:https://anonymous.4open.science/r/freq_de Coupled_kd-5E5A