Region Proposal Network

RPN的实现方式:在conv5-3的卷积feature map上用一个n*n的sliding window(论文中n=3)生成一个长度为256(ZF网络)或512(对应于VGG网络)维长度的全连接特征。然后再这个256维或512维的特征后产生两个分支的全连接层:

  • 1. reg-layer:用于预测proposal的中心锚点对应的proposal的坐标x,y和宽高w,h;
  • 2. cls-layer:用于判定该proposal是前景还是背景。sliding window的处理方式保证reg-layer和cls-layer关联了conv5-3的全部特征空间。事实上,作者用全连接层实现方式介绍RPN层实现容易帮助我们理解这一过程,但在实现时,作者选用了卷积层实现全连接层的功能。
  • 3. 个人理解:全连接层本来就是特殊的卷积层,如果产生256或512维的fc特征,事实上可以用Num_out=256或512,kernel_size=33,stride=1的卷积层实现conv5-3到第一个全连接特征的映射。然后再用两个Num_out分别为 29=18 和 49=36,kernel_size=11,stride=1的卷积层实现上一层特征到两个分支cls层和reg层的特征映射。
  • 4. attention:这里29中的2指cls层的分类结果包含前后背景两类,49的4表示一个Proposal的中心点坐标x,y和宽高w,h四个参数。采用卷积的方式实现全连接处理并不会减少参数的数量,但是使得输入的图像的尺寸可以更加灵活。在RPN网络中,需要重点理解其中的anchors概念,Loss functions计算方式和RPN层训练数据生成的具体细节。

  • Anchors: 锚点,位于之前提到的nn的sliding window的中心处。对于一个sliding window,我们可以同时预测多个proposal,假定有k个proposal,即k个reference boxes,每一个reference box又可以用一个scale,一个aspect_ratio和sliding window中的锚点唯一确定。所以,后面说一个anchor,就理解成一个anchor box 或 一个reference box。论文中定义k=9,即3种scales和3种aspect_ratio确定出当前sliding window 位置处对应的9个reference boxes,4k个reg-layer的输出和2k个cls-layer的score输出。对于一幅WH的feature map,对应WHk个锚点,所有的锚点都具有尺度不变性。

  • Loss functions

    在计算Loss值之前,作者设置了anchors的标定方法。正样本标定规则:

    1) 如果Anchor对应的refrence box 与 ground truth 的 IOU值最大,标记为正样本;

    2)如果Anchor对应的refrence box与ground truth的IoU>0.7,标定为正样本。事实上,采用第2个规则基本上可以找到足够的正样本,但是对于一些极端情况,例如所有的Anchor对应的reference box与groud truth的IoU不大于0.7,可以采用第一种规则生成.

    3)负样本标定规则:如果Anchor对应的reference box 与 ground truth的IoU<0.3,标记为负样本。

    4)剩下的既不是正样本也不是负样本,不用于最终训练。

    5)训练RPN的Loss是有classification loss(即softmax loss)和 regression loss(即L1 loss)按一定比重组成的。

计算softmax loss需要的是anchors对应的ground truth 标定结果和预测结果,计算regression loss需要三组信息:

i. 预测框,即RPN网络预测出的proposal的中心位置坐标x,y和宽高w,h;

ii. 锚点reference box:

之前的9个锚点对应9个不同scale和aspect_ratio的reference boxes,每一个reference boxes都有一个中心点位置坐标x_a,y_a和宽高w_a,h_a;

iii. ground truth:标定的框也对应一个中心点位置坐标x,y和宽高w,h.因此计算regression loss和总Loss方式如下:

  • RPN训练设置

(1)在训练RPN时,一个Mini-batch是由一幅图像中任意选取的256个proposal组成的,其中正负样本的比例为1:1.

(2)如果正样本不足128,则多用一些负样本以满足有256个Proposal可以用于训练,反之亦然.

(3)训练RPN时,与VGG共有的层参数可以直接拷贝经ImageNet训练得到的模型中的参数;剩下没有的层参数用标准差=0.01的高斯分布初始化.

RPN网络的更多相关文章

  1. Caffe RPN:把RPN网络layer添加到caffe基础结构中

    在测试MIT Scene Parsing Benchmark (SceneParse150)使用FCN网络时候,遇到Caffe错误. 遇到错误:不可识别的网络层crop 网络层 CreatorRegi ...

  2. r-cnn学习(六):RPN及AnchorTargetLayer学习

    RPN网络是faster与fast的主要区别,输入特征图,输出region proposals以及相应的分数. # ------------------------------------------ ...

  3. 目标检测网络之 YOLOv2

    YOLOv1基本思想 YOLO将输入图像分成SxS个格子,若某个物体 Ground truth 的中心位置的坐标落入到某个格子,那么这个格子就负责检测出这个物体. 每个格子预测B个bounding b ...

  4. Faster R-CNN 的 RPN 是啥子?

     Faster R-CNN,由两个模块组成: 第一个模块是深度全卷积网络 RPN,用于 region proposal; 第二个模块是Fast R-CNN检测器,它使用了RPN产生的region p ...

  5. 目标检测网络之 YOLOv3

    本文逐步介绍YOLO v1~v3的设计历程. YOLOv1基本思想 YOLO将输入图像分成SxS个格子,若某个物体 Ground truth 的中心位置的坐标落入到某个格子,那么这个格子就负责检测出这 ...

  6. 第三节,目标检测---R-CNN网络系列

    1.目标检测 检测图片中所有物体的 类别标签 位置(最小外接矩形/Bounding box) 区域卷积神经网络R-CNN 模块进化史 2.区域卷积神经网络R-CNN Region proposals+ ...

  7. 『计算机视觉』Mask-RCNN_推断网络其四:FPN和ROIAlign的耦合

    一.模块概述 上节的最后,我们进行了如下操作获取了有限的proposal, # [IMAGES_PER_GPU, num_rois, (y1, x1, y2, x2)] # IMAGES_PER_GP ...

  8. 『计算机视觉』Mask-RCNN_推断网络其二:基于ReNet101的FPN共享网络暨TensorFlow和Keras交互简介

    零.参考资料 有关FPN的介绍见『计算机视觉』FPN特征金字塔网络. 网络构架部分代码见Mask_RCNN/mrcnn/model.py中class MaskRCNN的build方法的"in ...

  9. 对faster rcnn 中rpn层的理解

    1.介绍 图为faster rcnn的rpn层,接自conv5-3 图为faster rcnn 论文中关于RPN层的结构示意图 2 关于anchor: 一般是在最末层的 feature map 上再用 ...

随机推荐

  1. EasyUI 扩展自定义EasyUI校验规则 验证规则

    $.extend($.fn.validatebox.defaults.rules, {CHS: {validator: function (value, param) {return /^[\u039 ...

  2. Vertex and FragmentShader顶点与片段着色器

    一.顶点与片段着色器简介 Vertex and FragmentShader:最强大的Shader类型,也是本系列的重点,下文中简称V&FShader,属于可编程渲染管线.使用的是CG/HLS ...

  3. IM软件业务知识—导航

    ----------------------------------------------------欢迎查看IM软件业务知识<专栏>-------------------------- ...

  4. linux下安装pip以及导入第三方包

    python有着强大的第三方库,数量很多且功能强大. 最原始的办法是在官网上下载压缩包,解压,然后运行setup.py来进行安装. 显然这种方法很繁琐,不方便.因此有了包管理工具. pip是一个包管理 ...

  5. SpringBoot(零)-- 工程创建

    一.约定优于配置 二.快速创建SoringBoot项目 地址:http://start.spring.io/ 三.在步骤二中,创建好了SpringBootDemo 项目,导入Eclipse 自定义ba ...

  6. linux下jdk,tomcat的安装

    一.安装jdk 1.jdk下载地址: http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk7-downloads-1880260.ht ...

  7. 96、facebook Fresco框架库源使用(转载)

    各个属性详情:http://blog.csdn.net/y1scp/article/details/49245535 开源项目链接 facebook Fresco仓库:git clone https: ...

  8. nginx服务器配置说明

    总结nginx的一些配置选项: nginx全局配置文件 # 定义nginx运行的用户和组//一个默认同时为用户和组 //没有则默认为nobody user www-data; # nginx进程数,建 ...

  9. DGbroker快速失败转移

    1.先决条件 DGMGRL> ENABLE FAST_START FAILOVER; Error: ORA-: requirements not met for enabling fast-st ...

  10. json包的不同导致结果不同

    json包的不同导致结果不同 引入如下json jar包 import org.json.JSONArray; 2 import org.json.JSONObject; 代码: JSONObject ...