FSAF(Feature Selective Anchor-Free Module for Single-Shot Object Detection)

GitHub:
arxiv:https://arxiv.org/abs/1903.00621

基于anchor-free的one-shot目标检测方法(CVPR2019)
在coco数据集上 达到MAP=44.6%的好成绩。

亮点:针对特征金字塔(Feature Pyramid)过去简单粗暴的目标分配方式(大目标在高层特征,小目标在底层特征)。提出了使用较强监督能力的head去计算该目标在不同特征分支上的得分,之后将该目标分配给最高得分的特征分支进行检测。

下面对整个文章做较详细的介绍:

针对图像多尺度的特性,特征金字塔在目标检测中发挥着重要的作用。通过特征金字塔的多级感知能力,高层通过较高的语义信息以及大感受野来检测大目标,低层通过较详细的语义特征以及小的感受野来检测小物体。

但是,文章中指出了传统只通过目标size判定其在某一尺度特征上进行检测的方式是存在问题的。如图Figure2中所指,40×40和50×50被分配到了同一层,而50×50和60×60则被分到了不同层。在无法指出合理性的时候,文章提出让模型自主的学习去选择目标合适的特征分支。文中称此方法为Online feature selection。


实现方法:如图figure3。在训练阶段,每个目标均被分配给所有特征金字塔的分支进行监督训练(anchor-free branch)。


如下图Figure6所示,对每条分支上的anchor-free branch的loss值做判断,取loss值最小的特征图来判断目标(对应修改各分支上的label信息即可)。


将FSAF模块应用在RetinaNet中,如图下图Figure4,添加两条anchor-free branch,一个是用来判断分类的(w×h×k),另一个是用于框回归的(w×h×4)。之后会对这两个分支和其loss计算做详细的介绍。


loss计算

定义loss的过程中,anchor-free branch包括分类分支和框回归分支两项。如下图Figure5。
1.分类:白色区域,这部分作为正样本参与loss计算,文中取参数为0.2,即当目标大小为w×h时,白色区域框大小为0.2w×0.2h;灰色区域,为忽略区域,不做计算,文中取【0.2,0.5】参数。即(0.2w-0.5w)×(0.2h-0.5h)为灰色区域;其他区域为负样本,进行梯度计算。共k类,损失函数使用Focal loss。整个分类loss是所有非忽略区域的focal loss的和,最后使用所有像素数量对loss做归一化。
2.框回归:每个有效区域均对应四个方向的偏移量图。分别计算(i,j)距四个边界的距离,形成label。使用iou loss进行优化。
3.最后的loss包括retinanet的loss(L1),分类loss(L2),回归loss(L3),则L=L1+λ×(L2+L3)。λ文中取0.5。


inference过程:

在这过程中,anchor-free预测的分数前1k个目标(每个分支上)并且分数大于0.5,将其结果与anchor-based结果融合,之后做nms,得到最后的结果。

结果:还是有不错的提升的。
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 219,869评论 6 508
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 93,716评论 3 396
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 166,223评论 0 357
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 59,047评论 1 295
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 68,089评论 6 395
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,839评论 1 308
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,516评论 3 420
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,410评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,920评论 1 319
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 38,052评论 3 340
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 40,179评论 1 352
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,868评论 5 346
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,522评论 3 331
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 32,070评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,186评论 1 272
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,487评论 3 375
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 45,162评论 2 356