Auto-DeepLab:Hierarchical Neural Architecture Search for Semantic Image Segmentation(cvpr2019)

google出品的自动搜索语义分割网络结构的算法。搜索时间极短,3个P100 GPU days(这是导致我开始看NAS的直接原因),得到的网络表现也不错,在Cityscapes, PASCAL VOC 2012,ADE20K datasets上都取得了不错的表现。

网络搜索分为2个层级

  • cell level(类似于之前的算法[93,47,62,49],结构见fig1右部)

    • cell为一个包含B个block的有向不循环图
    • cell可定义为一个五元组(I1,I2,O1,O2,C),
      • I1,I2为输入,输入为前层输出,前两层的输出,或是当前层的前面block的输出
      • O1,O2为两个分支的操作
        • 3 × 3 depthwise-separable conv
        • 5 × 5 depthwise-separable conv
        • 3×3 atrous conv with rate2
        • 5×5 atrous conv with rate2
        • 3 × 3 average pooling
        • 3 × 3 max pooling
        • skipconnection
        • noconnection(zero)
      • C为B个blocks输出的concat方式,这里采用的是逐像素相加
  • outer network level

    • 设计原则:
      • 相邻层的分辨率要么相差两倍,要么相同;
      • 最大下采样倍数为32
    • 搜索算法(算法见fig1,可搜索的网络结构见fig2,目前不支持UNet无法处理大于2的skip连接):
      • 第一层下采样2倍
      • 第二层下采样4倍
      • 等三层到L层,下采样倍数最小为4,最大为32
fig1.png
fig2.png

搜索方法(略)

搜索到的网络结构

fig3.png

tab1.png
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