在复杂天气或夜间场景中,退化的 RGB 图像往往会拖累多模态目标检测的准确性。本文解析了 ECCV 2026 入选工作 InfraNet,该框架创新性地将 RGB 从推理依赖转变为训练期的质量辅助,实现了仅靠红外单模态推理即可获得强鲁棒性的检测表现,为自动驾驶与安防场景提供了更灵活的部署方案。
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论文标题: InfraNet: Quality-Aware RGB Guidance for Efficient Infrared Object Detection 论文链接: https://arxiv.org/abs/2607.03795
RGB 与红外图像经常被放在同一个检测框架里:RGB 提供纹理和颜色,红外图像在夜间、弱光和复杂天气中更稳定。沿着这一直觉,很多方法会在训练和推理阶段都保留两条分支,并持续融合两种模态。
但如果系统最后只准备部署红外相机,问题就变了。此时真正需要的不是一个必须同时读取 RGB 与 IR 的融合模型,而是一个能够从配对数据中获益、上线后又能独立工作的红外检测器。
InfraNet 中的InfraNet-IR正是围绕这一目标设计:训练阶段让 RGB 参与辅助学习,推理阶段彻底移除 RGB 分支和融合模块,最终只留下 IR 主路径。换句话说,RGB 是训练资源,不是部署条件。
一、为什么传统 RGB-IR 融合不完全适合 IR-only 部署?
双模态融合通常把训练条件与部署条件绑定在一起。模型在训练时习惯同时接收 RGB 和 IR,推理时也需要两路输入共同完成预测。只要其中一路缺失、不同步或质量明显下降,整套系统就会受到影响。
这种绑定在红外应用中尤其值得讨论。夜间、雾天、眩光或低照度环境里,RGB 可能变暗、过曝或充满噪声,而 IR 仍能保留相对稳定的目标响应。更现实的是,不少夜间安防、车载热成像和无人机巡检系统,本来就希望把最终模型建立在红外传感器上。
因此,InfraNet-IR 不把问题定义为“怎样永久保留两种模态”,而是从最终部署目标反推训练方式:怎样利用训练时能够获得的 RGB,提升一个推理时只看 IR 的模型。
二、InfraNet-IR:从训练开始就把预测责任留给红外分支
InfraNet-IR 采用非对称双分支结构。IR 分支是主路径,负责提取多尺度特征并承担检测任务;RGB 分支只在训练阶段出现,为 IR 表示提供辅助信息。
在多个尺度上,RGB 特征通过 QualGate 与 IR 特征发生受控交互。训练完成后,RGB 分支、QualGate 以及相应的跨模态计算全部被移除,保留下来的只有 IR backbone、neck 和检测头。
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图1:InfraNet-IR 的整体结构。训练阶段引入 RGB 辅助分支,推理阶段仅保留 IR 主路径和检测头。
这里有一个容易被误解的地方:InfraNet-IR 并不是先训练一个普通双模态网络,再在测试前简单删除 RGB 分支。它从优化阶段就把 IR 放在主位。论文采用非对称检测损失,主分支负责主要优化,辅助分支的损失权重默认设为 0.25。RGB 可以帮助学习,但不能替代 IR 承担最终预测。
论文中的 InfraNet-IR 与 InfraNet-RGB-IR 也是分别训练的两套架构。前者服务于纯红外推理,后者面向 RGB 与 IR 均可稳定提供的双模态场景,二者并不是同一个模型临时切换输入。
三、QualGate:让辅助信息进入训练,但不要支配主路径
只把 RGB 限定在训练阶段仍然不够。如果低质量 RGB 特征未经控制地进入 IR 分支,辅助模态依旧可能干扰红外表示。
InfraNet 为此设计了QualGate。该模块根据当前辅助特征产生任务相关的控制信号,并同时调节两条路径:一方面抑制不可靠的 RGB 贡献,另一方面在 RGB 引导减弱时补偿多尺度 IR 特征。
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图2:QualGate 结构。模块同时执行 RGB suppression 与 IR amplification,使训练期的跨模态交互始终围绕 IR 主路径展开。
QualGate 的作用并不是判断一张 RGB 图像“看起来是否清晰”,而是限制它对当前检测训练的干预强度。这样,RGB 中有用的结构线索可以参与学习,退化信息却不容易直接污染最终要保留的 IR 路径。
四、训练时增加信息,部署时不增加分支
InfraNet-IR 最直接的特点,是把训练开销和推理开销分开处理。
训练时,网络需要配对 RGB-IR 数据、辅助 RGB 分支和 QualGate;部署时,这些组件不再保留。因此,最终导出的模型与对应的纯 IR baseline 使用相同的红外主干和检测头。
论文在 M3FD 上给出了直接对照:纯 IR baseline 的参数量为 28.2M,推理时间为 12.5 ms,AP50 和 AP 分别为 84.8 和 57.2;InfraNet-IR 的参数量仍为 28.2M,推理时间仍为 12.5 ms,而 AP50 提升到 86.2,AP 提升到 59.0。
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这组结果说明,RGB 带来的增益被留在了 IR 模型中,而额外分支没有被带到推理阶段。对于最终只部署红外传感器的系统,性能提升不需要用双模态输入和额外推理结构来交换。
五、InfraNet-IR 在四个数据集上的表现
论文在 LLVIP、FLIR-Aligned、M3FD 和 DroneVehicle 四个 RGB-IR 检测数据集上进行了实验,覆盖夜间行人、车载热成像、复杂照明以及无人机车辆检测。
如果只看 InfraNet-IR,几组代表性结果如下:
在 LLVIP 上,YOLOv8 版本达到 68.8 mAP;
在 FLIR-Aligned 上,YOLOv5 版本达到 88.1 mAP50 和 53.8 mAP;
在 DroneVehicle 上,YOLOv12 版本达到 84.7 mAP50 和 63.9 mAP;
在 M3FD 的 Night 子集上,YOLOv8 版本达到 92.1 AP50,在 Challenge 子集上达到 99.5 AP50。
这些结果所回答的并不是“双模态模型能否继续抬高精度上限”,而是另一件事:当 RGB 在推理阶段完全退出后,训练期的辅助信息是否仍然能够转化为 IR 分支自身的检测能力。从四类任务的结果看,这种转化是有效的。
六、可视化结果:模型最后依赖的仍然是 IR 表示
M3FD 的检测结果展示了 InfraNet-IR 在不同照明条件下的定位表现。与部分融合方法相比,InfraNet-IR 在一些样例中减少了背景误检和重复框,对车辆与行人的定位也更紧凑。
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图3:M3FD 上的检测结果对比。InfraNet-IR 在多种照明条件下保持较稳定的目标定位。
需要注意的是,这些结果来自完成 RGB 辅助训练后的 InfraNet-IR,但真正推理时输入仍然只有红外图像。RGB 的作用已经在训练过程中转化为 IR 主路径的表示能力,而不是作为第二路输入继续参与预测。
七、这种设计适合哪些场景?
InfraNet-IR 适合一类很明确的使用条件:训练阶段能够获得成对 RGB-IR 数据,但部署时希望只依赖红外传感器。
例如,夜间安防系统更关心弱光下的稳定性;车载热成像和无人机巡检常会遇到雾霾、眩光和远距离成像;边缘设备则需要控制输入链路与推理负担。在这些条件下,RGB 可以作为训练阶段的额外信息来源,却不必成为系统长期运行的前提。
InfraNet-IR 并不否定双模态推理。如果现场能够持续获得高质量、严格对齐的 RGB 与 IR,InfraNet-RGB-IR 仍然提供了更高容量的选择。但当最终目标明确是纯红外检测时,InfraNet-IR 给出了一条更直接的路线:训练时借助更多信息,部署时保留更少依赖。
总结
InfraNet-IR 的重点不是构建一个更复杂的融合网络,而是训练一个更强、同时保持独立部署能力的 IR-only 检测器。
它把红外分支设为主要预测路径,通过 QualGate 控制训练期 RGB 辅助的强弱,再利用非对称优化把检测能力集中到 IR 表示中。训练完成后,RGB 分支与跨模态模块全部移除,最终模型以纯红外输入完成推理,并保持与对应 IR baseline 相同的参数量和推理速度。
对红外应用而言,这项工作的核心可以概括为:让 RGB 帮助训练,但让 IR 独立完成部署。
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