Focal Loss——RetinaNet

one-stage检测器应用在常规的、密集的目标采样,快且简单,但相对于two-stage的检测器准确率下降。

发现:训练密集检测器时,有剧烈的前景-背景类别不平衡

提出:reshape标准的交叉熵损失,让它对易分类的样本降低权重。focal loss专注于训练困难样本,并防止大量简单的负样本。为了验证其有效性,提出了RetinaNet这样一个简单的one-stage检测器。

focal loss:

focal loss用来解决前景背景的类别不平衡问题。它源于二分类的交叉熵损失:

cross entropy


为了符号方便


重写为这种形式


对于易分类的样本(即pt>>0.5时),蓝色的CELoss也会产生不小的损失


普遍的方法:平衡的CrossEntropy
可视化为上图的\gamma \in [0,5]

(1)当样本被错误分类,pt很小,调质因子接近1,损失不受影响;当pt接近于1,调质因子接近0,易分类的样本权重下调。

(2)聚焦参数 γ 平滑地调整了权重下降率。 当 γ = 0 时,FocalLoss 等效于 CrossEntropy,并且随着 γ 的增加,调节因子的影响同样增加(我们发现 γ = 2 在我们的实验中效果最好)。


\alpha 平衡的变体FocalLoss

retinanet:

retinanet架构图

组成:

特征金字塔网络backbone——在ResNet框架加上FPN去生成丰富的、多尺度的卷积特征金字塔

分类子网络:加到每个FPN层的小的FCN

box回归子网络:

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