摘要

作者提出了一种新的物体检测方法YOLO。YOLO之前的物体检测方法主要是通过region proposal产生大量的可能包含待检测物体的 potential bounding box,再用分类器去判断每个 bounding box里是否包含有物体,以及物体所属类别的 probability或者 confidence,如R-CNN,Fast-R-CNN,Faster-R-CNN等。
YOLO不同于这些物体检测方法,它将物体检测任务当做一个regression问题来处理,使用一个神经网络,直接从一整张图像来预测出bounding box 的坐标、box中包含物体的置信度和物体的probabilities。因为YOLO的物体检测流程是在一个神经网络里完成的,所以可以end to end来优化物体检测性能。
YOLO检测物体的速度很快,标准版本的YOLO在Titan X 的 GPU 上能达到45 FPS。网络较小的版本Fast YOLO在保持mAP是之前的其他实时物体检测器的两倍的同时,检测速度可以达到155 FPS。

相较于其他的state-of-the-art 物体检测系统,YOLO在物体定位时更容易出错,但是在背景上预测出不存在的物体(false positives)的情况会少一些。而且,YOLO比DPM、R-CNN等物体检测系统能够学到更加抽象的物体的特征,这使得YOLO可以从真实图像领域迁移到其他领域,如艺术。

核心思想

  • 整张图作为网络的输入,把 Object Detection(物体检测)问题转化成一个Regression(回归)问题,用一个卷积神经网络结构直接在输出层回归bounding box的位置和bounding box所属的类别。
  • Faster RCNN中也直接用整张图作为输入,但是faster-RCNN整体还是采用了RCNN那种proposal+classifier的思想,只不过是将提取proposal的步骤放在CNN中实现了。

算法特点

  • 将物体检测作为回归问题求解。基于一个单独的End-To-End网络,完成从原始图像的输入到物体位置和类别的输出,输入图像经过一次Inference,便能得到图像中所有物体的位置和其所属类别及相应的置信概率。
  • YOLO网络借鉴了GoogLeNet分类网络结构。不同的是,YOLO未使用Inception Module,而是使用1x1卷积层(此处1x1卷积层的存在是为了跨通道信息整合)+3x3卷积层简单替代。
  • Fast YOLO使用9个卷积层代替YOLO的24个,网络速度更快,在Titan X GPU上的速度是45 fps(frames per second),加速版的YOLO差不多是155fps。但同时损失了检测准确率。
  • 使用全图作为 Context 信息,这一点和基于sliding window以及region proposal等检测算法不一样。与Fast RCNN相比,误检测率(把背景错认为物体)降低一半多。
  • 泛化能力强,可以学到物体的generalizable representations,在自然图像上训练好的结果在艺术作品中的依然具有很好的效果。

优缺点

YOLO模型相对于之前的物体检测方法有多个优点:

1、YOLO检测物体非常快。
因为没有复杂的检测流程,只需要将图像输入到神经网络就可以得到检测结果,YOLO可以非常快的完成物体检测任务。标准版本的YOLO在Titan X 的 GPU 上能达到45 FPS。更快的Fast YOLO检测速度可以达到155 FPS。而且,YOLO的mAP是之前其他实时物体检测系统的两倍以上。

2、YOLO可以很好的避免背景错误,产生false positives。
不像其他物体检测系统使用了滑窗或region proposal,分类器只能得到图像的局部信息。YOLO在训练和测试时都能够看到一整张图像的信息,因此YOLO在检测物体时能很好的利用上下文信息,从而不容易在背景上预测出错误的物体信息。和Fast-R-CNN相比,YOLO的背景错误不到Fast-R-CNN的一半。

3、YOLO可以学到物体的泛化特征。
当YOLO在自然图像上做训练,在艺术作品上做测试时,YOLO表现的性能比DPM、R-CNN等之前的物体检测系统要好很多。因为YOLO可以学习到高度泛化的特征,从而迁移到其他领域。

尽管YOLO有这些优点,它也有一些缺点:

1、YOLO的物体检测精度低于其他state-of-the-art的物体检测系统。
2、YOLO容易产生物体的定位错误。
3、YOLO对小物体的检测效果不好(尤其是密集的小物体,因为一个栅格只能预测2个物体)。

举例说明:在本文中,网络结构参考GooLeNet模型,包含24个卷积层和2个全连接层,卷积层主要用来提取特征,全连接层主要用来预测类别概率和坐标。对于卷积层,主要使用1x1卷积来做channle reduction,然后紧跟3x3卷积。对于卷积层和全连接层,采用Leaky ReLU激活函数,但是最后一层却采用线性激活函数。除了上面这个结构,文章还提出了一个轻量级版本Fast Yolo,其仅使用9个卷积层,并且卷积层中使用更少的卷积核。图像输入为448x448(强制转换),取S=7,B=2,C=20 (因为PASCAL VOC有20个类别),所以最后有 7∗7∗30个tensor。如下图。

训练

测试

NMS:

获取目标检测结果:

参考:

https://blog.csdn.net/hrsstudy/article/details/70305791

https://blog.csdn.net/sunshineski/article/details/83518165

YOLO V1论文理解的更多相关文章

  1. YOLO V1损失函数理解

    YOLO V1损失函数理解: 首先是理论部分,YOLO网络的实现这里就不赘述,这里主要解析YOLO损失函数这一部分. 损失函数分为三个部分: 代表cell中含有真实物体的中心. pr(object) ...

  2. YOLO V2论文理解

    概述 YOLO(You Only Look Once: Unified, Real-Time Object Detection)从v1版本进化到了v2版本,作者在darknet主页先行一步放出源代码, ...

  3. YOLO V3论文理解

    YOLO3主要的改进有:调整了网络结构:利用多尺度特征进行对象检测:对象分类用Logistic取代了softmax. 1.Darknet-53 network在论文中虽然有给网络的图,但我还是简单说一 ...

  4. YOLO v1论文笔记

    You Only Look Once:Unified, Real-Time Object Detection   论文链接:https://arxiv.org/abs/1506.02640 Homep ...

  5. 目标检测论文解读5——YOLO v1

    背景 之前热门的目标检测方法都是two stage的,即分为region proposal和classification两个阶段,本文是对one stage方法的初次探索. 方法 首先看一下模型的网络 ...

  6. YOLO v1到YOLO v4(上)

    YOLO v1到YOLO v4(上) 一.  YOLO v1 这是继RCNN,fast-RCNN和faster-RCNN之后,rbg(RossGirshick)针对DL目标检测速度问题提出的另外一种框 ...

  7. 目标检测之YOLO V1

    前面介绍的R-CNN系的目标检测采用的思路是:首先在图像上提取一系列的候选区域,然后将候选区域输入到网络中修正候选区域的边框以定位目标,对候选区域进行分类以识别.虽然,在Faster R-CNN中利用 ...

  8. 目标检测:YOLO(v1 to v3)——学习笔记

    前段时间看了YOLO的论文,打算用YOLO模型做一个迁移学习,看看能不能用于项目中去.但在实践过程中感觉到对于YOLO的一些细节和技巧还是没有很好的理解,现学习其他人的博客总结(所有参考连接都附于最后 ...

  9. Object Detection(RCNN, SPPNet, Fast RCNN, Faster RCNN, YOLO v1)

    RCNN -> SPPNet -> Fast-RCNN -> Faster-RCNN -> FPN YOLO v1-v3 Reference RCNN: Rich featur ...

随机推荐

  1. Fiddler抓包域名过滤

    Fiddler抓包域名过滤 我们在用Fiddler抓包的时候会抓到很多不需要的数据包,我们怎样才能过滤掉不想要的域名只显示自己想要的域名? 通过Fiddler域名过滤可以解决这一问题! 下面是只显示想 ...

  2. MVC左边导航,左边内容变,通过AJAX方法实现

    前台: @{ ViewBag.Title = "爱湛师-个人信息"; Layout = "~/Views/Shared/DefaultMaster.cshtml" ...

  3. ajax课2JSON

    1.ajax优点: a.页面无刷新 b.用户体验度较好,不会打断用户操作 c.按需求获取数据,不需要返回一个完整的页面 d.是标准的技术,不需要安装任何的插件 应用场景:注册.表格数据的增删改 2.J ...

  4. Java有序数组的实现

    package 有序数组; public class OrdArray { private long[]array; private int nElems; //初始化 public OrdArray ...

  5. EBS 多组织访问设置

    如果想让你的职责下为单组织模式,那么你在Profile下只设置MO: Operating Unit的值,MO: Operating Unit提供只访问一个单独的OU.如果你想让你的职责下为多组织模式, ...

  6. VS2010/MFC编程入门之四十八(字体和文本输出:文本输出)

    鸡啄米在上一节中讲了CFont字体类,本节主要讲解文本输出的方法和实例. 文本输出过程 在文本输出到设备以前,我们需要确定字体.字体颜色和输出的文本内容等信息.Windows窗口的客户区由应用程序管理 ...

  7. FAFU 1136 最长递增子序列

    http://acm.fafu.edu.cn/problem.php?id=1136 根据dp建边,建边的时候记得判断如果原本数的大小就ok了 好久没在自家OJ上刷了 #include <ios ...

  8. Oracle 启动的时候需要的服务

  9. HTML5代码规范

    HTML5代码规范html标签里面等号两边不要留空格在IE下可能会识别不了html5等号前后可以使用空格,但仍不推荐使用. HTML 代码约定很多 Web 开发人员对 HTML 的代码规范知之甚少.在 ...

  10. 关于sqlite使用场景

    对于sqlite,实际中从来没有用过,也几乎没有考虑过其使用场景,更不要说专门去研究它了,今天看最新的数据库流行度排行榜的时候,发现sqlite的长期趋势好像一直在第十位左右徘徊,特地搜索了下其使用场 ...