对RCNN论文中的关键性问题的解释

1、RCNN网络中的选择性搜索算法(SS)

参考博客:https://blog.csdn.net/u014796085/article/details/83478583

                  https://blog.csdn.net/u010402786/article/details/78051647

主要步骤:

  1. 使用 Efficient Graph-Based Image Segmentation的方法获取原始分割区域R={r1,r2,…,rn};
  2. 初始化相似度集合S=∅;
  3. 计算两两相邻区域之间的相似度,将其添加到相似度集合S中;
  4. 从相似度集合S中找出,相似度最大的两个区域 ri 和rj,将其合并成为一个区域 rt,从相似度集合中除去原先与ri和rj相邻区域之间计算的相似度,计算rt与其相邻区域(原先与ri或rj相邻的区域)的相似度,将其结果添加的到相似度集合S中。同时将新区域 rt 添加区域集合R中; 相似度度量:纹理直方图,颜色直方图,图像梯度综合考虑
  5. 重复上述步骤,直到S=∅,即最后一个新区域rt为整幅图像。
  6. 获取R中每个区域的Bounding Boxes,去除像素数量小于2000,以及宽高比大于1.2的,剩余的框就是物体位置的可能结果。

通过从初始分割结果开始,自下而上的从小区域的区域建议到更大的区域建议,完成了一种层次结构。

 

2、在RCNN网络中,在SS得到的结果送入CNN之前,由于CNN有全连接,需要固定大小输入CNN,论文中对得到的所有区域建议进行了各向异性resize。

各向异性:不管图片大小如何,直接进行resize成固定大小,如下图D。

各向同性:a、将bounding box的边界向外延伸,使图片成正方形,然后裁剪。如果延伸到原来图片的外边界,则用bounding box中的颜色均值补齐,如图B。

                  b、先将bounding box中的图片裁剪出来,然后用固定的背景颜色填充成需要大小(背景颜色是bounding box的像素颜色均值)如图C。

 

3、RCNN中的NMS(非极大值抑制算法)

自己的理解写出来实现步骤:

RCNN是对每类单独来执行NMS

  1. 首先,对每一类,按SVM得到的分数对候选区域按从小到大排序;
  2. 取出排序后的第一个,即该类得分最高的,然后对排序后的每一个regions计算与该得分最高的区域的IOU;
  3. 通过设定的阈值,去掉IOU过高的候选框,在执行上述第二步,直到该类的所有候选框全被比较完

最终得到的就是该类别下所有不相交或者相交IOU小于阈值的候选框。

代码可参考:https://blog.csdn.net/a1103688841/article/details/89711120

 

4、训练的方法

1、CNN网络的预训练是在大型辅助训练集ILSVRC2012分类数据集(没有约束框数据)上进行的,之后使用我们的resize后的区域建议进行微调,每个batch大小为128,32个正例,96个负例。IoU>= 0.5就认为是正例,否则就是负例。

2、训练SVM和CNN网络是独立进行的,每一类都训练一个SVM,每类中IOU<0.3被作为负例,ground-truth是正例,其余的全部丢弃。RCNN网络最后结果是每个候选区域的经过CNN提取特征,SVM分类的最高得分的类别作为最终的标签,之后在进行NMS。

3、硬负样本挖掘,在训练SVM时,由于训练数据大,很难装进内存,所以采用此方法,每次把那些顽固的棘手的输入区域,再送回去继续练,练到map不在提升,可以快速收敛。

4、为什么在fine-tunning和SVM训练这两个阶段,我们定义得正负样例是不同的?

fine-tunning阶段是由于CNN对小样本容易过拟合,需要大量训练数据,故对IoU限制宽松: IoU>0.5的建议框为正样本,否则为负样本; SVM这种机制是由于其适用于小样本训练,故对样本IoU限制严格:Ground Truth为正样本,与Ground Truth相交IoU<0.3的建议框为负样本。

5、为什么训练一个分类器是必要的,而不只是简单地使用来自调优后的CNN的最终fc8层的类别输出?

作者最开始使用训练SVM的方式同样定义CNN网络的正负样本,结果发现不好,后来做实验发现IOU阈值为0.5时,可以有效提高CNN过拟合的能力,因为数据量上去了,可是这对于对于小样本训练的SVM会减少定位的准确度,所以把他们两个分开训练。如果直接使用softmax去得到分类结果,没有经过从新定义训练数据的SVM分类结果好。

6、BBR问题

(待续)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章