7. 小结

来源于https://blog.csdn.net/amor_tila/article/details/78809791
https://www.cnblogs.com/skyfsm/p/6806246.html

R-CNN、Fast R-CNN、Faster R-CNN三者关系

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RCNN解决的是,“为什么不用CNN做classification呢?”
Fast R-CNN解决的是,“为什么不一起输出bounding box和label呢?”
Faster R-CNN解决的是,“为什么还要用selective search呢?”

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1. R-CNN目标检测流程介绍

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具体可参考http://blog.csdn.net/shenxiaolu1984/article/details/51066975

2. Fast R-CNN目标检测流程介绍

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注意:Fast R-CNN的RegionProposal是在feature map之后做的,这样可以不用对所有的区域进行单独的CNN Forward步骤。

Fast R-CNN框架如下图:

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Fast R-CNN框架与R-CNN有两处不同:

① 最后一个卷积层后加了一个ROI pooling layer;

② 损失函数使用了multi-task loss(多任务损失)函数,将边框回归直接加到CNN网络中训练。分类Fast R-CNN直接用softmax替代R-CNN用的SVM进行分类。

Fast R-CNN是端到端(end-to-end)的。

具体可参考http://blog.csdn.net/shenxiaolu1984/article/details/51036677

3. Faster R-CNN目标检测

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Faster R-CNN可以简单地看做“区域生成网络RPNs + Fast R-CNN”的系统,用区域生成网络代替FastR-CNN中的Selective Search方法。Faster R-CNN这篇论文着重解决了这个系统中的三个问题:
1. 如何设计区域生成网络;
2. 如何训练区域生成网络;
3. 如何让区域生成网络和Fast RCNN网络共享特征提取网络。

在整个Faster R-CNN算法中,有三种尺度:
1. 原图尺度:原始输入的大小。不受任何限制,不影响性能。
2. 归一化尺度:输入特征提取网络的大小,在测试时设置,源码中opts.test_scale=600。anchor在这个尺度上设定。这个参数和anchor的相对大小决定了想要检测的目标范围。
3. 网络输入尺度:输入特征检测网络的大小,在训练时设置,源码中为224*224。

4.各大算法步骤

RCNN:

  1. 在图像中确定约1000-2000个候选框 (使用选择性搜索)
  2. 每个候选框内图像块缩放至相同大小,并输入到CNN内进行特征提取
  3. 对候选框中提取出的特征,使用分类器判别是否属于一个特定类
  4. 对于属于某一特征的候选框,用回归器进一步调整其位置

Fast RCNN:

  1. 在图像中确定约1000-2000个候选框 (使用选择性搜索)
  2. 对整张图片输进CNN,得到feature map
  3. 找到每个候选框在feature map上的映射patch,将此patch作为每个候选框的卷积特征输入到SPP layer和之后的层
  4. 对候选框中提取出的特征,使用分类器判别是否属于一个特定类
  5. 对于属于某一特征的候选框,用回归器进一步调整其位置

Faster RCNN:

  1. 对整张图片输进CNN,得到feature map
  2. 卷积特征输入到RPN,得到候选框的特征信息
  3. 对候选框中提取出的特征,使用分类器判别是否属于一个特定类
  4. 对于属于某一特征的候选框,用回归器进一步调整其位置

总的来说,从R-CNN, SPP-NET, Fast R-CNN, Faster R-CNN一路走来,基于深度学习目标检测的流程变得越来越精简,精度越来越高,速度也越来越快。可以说基于region proposal的R-CNN系列目标检测方法是当前目标检测技术领域最主要的一个分支。

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