One-stage網絡以yolo系列網絡為代表的,two-stage網絡以faster-rcnn為代表的，

它們的主要區別

1.one-stage網絡的準確性要比two-stage網絡要低

2.one-stage網絡速度要快很多

***在自動駕駛領域，準確性要求更高，是否應該在Faster-rcnn基礎上提高速度？

為什么one-stage網絡速度要快很多？

首先來看第一點這個好理解，one-stage網絡生成的ancor框只是一個邏輯結構，或者只是一個數據塊，只需要對這個數據塊進行分類和回歸就可以，不會像two-stage網絡那樣，生成的 ancor框會映射到feature map的區域（rcnn除外），然后將該區域重新輸入到全連接層進行分類和回歸，每個ancor映射的區域都要進行這樣的分類和回歸，所以它非常耗時

為什么one-stage網絡的準確性要比two-stage網絡要低？

我們再來看第二點，為什么two-stage網絡要準確些，我們來看rcnn，它是首先在原圖上生成若干個候選區域，這個候選區域表示可能會是目標的候選區域，注意，這樣的候選區域肯定不會特別多，假如我一張圖像是100x100的，它可能會生成2000個候選框，然后再把這些候選框送到分類和回歸網絡中進行分類和回歸，fast-rcnn其實差不多，只不過它不是最開始將原圖的這些候選區域送到網絡中，而是在最后一個feature map將這個候選區域提出來，進行分類和回歸，它可能最終進行分類和回歸的候選區域也只有2000多個并不多，再來看faster-rcnn，雖然faster-rcnn它最終一個feature map它是每個像素點產生9個ancor，那么100x100假如到最終的feature map變成了26x26了，那么生成的ancor就是26x26x9 = 6084個，雖然看似很多，但是其實它在rpn網絡結束后，它會不斷的篩選留下2000多個，然后再從2000多個中篩選留下300多個，然后再將這300多個候選區域送到最終的分類和回歸網絡中進行訓練，所以不管是rcnn還是fast-rcnn還是faster-rcnn，它們最終進行訓練的ancor其實并不多，幾百到幾千，不會存在特別嚴重的正負樣本不均衡問題，但是我們再來看yolo系列網絡，就拿yolo3來說吧，它有三種尺度，13x13，26x26，52x52，每種尺度的每個像素點生成三種ancor，那么它最終生成的ancor數目就是(13x13+26x26+52x52)*3 = 10647個ancor，而真正負責預測的可能每種尺度的就那么幾個，假如一張圖片有3個目標，那么每種尺度有三個ancor負責預測，那么10647個ancor中總共也只有9個ancor負責預測，也就是正樣本，其余的10638個ancor都是背景ancor，這存在一個嚴重的正負樣本失衡問題，雖然位置損失，類別損失，這10638個ancor不需要參與，但是目標置信度損失，背景ancor參與了，因為總的損失 = 位置損失 + 目標置信度損失 + 類別損失，所以背景ancor對總的損失有了很大的貢獻，但是我們其實不希望這樣的，我們更希望的是非背景的ancor對總的損失貢獻大一些，這樣不利于正常負責預測ancor的學習，而two-stage網絡就不存在這樣的問題，two-stage網絡最終參與訓練的或者計算損失的也只有2000個或者300個，它不會有多大的樣本不均衡問題，不管是正樣本還是負樣本對損失的貢獻幾乎都差不多，所以網絡會更有利于負責預測ancor的學習，所以它最終的準確性肯定要高些

總結下：

說了那么多，用一個句話總結，one-stage網絡最終學習的ancor有很多，但是只有少數ancor對最終網絡的學習是有利的，而大部分ancor對最終網絡的學習都是不利的，這部分的ancor很大程度上影響了整個網絡的學習，拉低了整體的準確率；而two-stage網絡最終學習的ancor雖然不多，但是背景ancor也就是對網絡學習不利的ancor也不會特別多，它雖然也能影響整體的準確率，但是肯定沒有one-stage影響得那么嚴重，所以它的準確率比one-stage肯定要高

那么什么情況下背景ancor不會拉低這個準確率呢？

那你就要設置閥值，與真實grundTtruth iou閥值設得小一點，只要大于這個閥值，我就認為你是非背景ancor（注意這部分ancor只負責計算目標置信度損失，而位置、類別損失仍然還是那幾個負責預測的ancor來負責）或者假如一個圖片上有非常多的位置都是目標，這樣很多ancor都不是背景ancor；總之保證背景ancor和非背景ancor比例差不多，那樣可能就不會拉低這個準確率，但是只要它們比例相差比較大，那么就會拉低這個準確率，只是不同的比例，拉低的程度不同而已

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版權聲明：本文為CSDN博主「weixin_33602281」的原創文章，遵循CC 4.0 BY-SA版權協議，轉載請附上原文出處鏈接及本聲明。

原文鏈接：

目標檢測之one-stage和two-stage網絡的區別_weixin_33602281的博客-CSDN博客

解決one-stage網絡背景ancor過多導致的不均衡問題方案

1.采用focalloss，將目標置信度這部分的損失換成focalloss，具體如下：

pt越大，1-pt越小，在給他加一個大于1的指數，會將整個縮得更小，它能夠有效的降低整個背景ancor的損失，對非背景ancor也有影響，但是影響并不大

2.增大非背景ancor的數量

某個像素點生成的三個ancor，與真實grundtruth重合最大那個負責預測，它負責計算位置損失、目標置信度損失、類別損失，這些不管，它還有另外兩個ancor，雖然另外兩個ancor不是與真實grundtruth重合最大，但是只要重合大于某個閥值比如大于0.7，我就認為它是非背景ancor，但注意它只計算目標置信度損失，位置和類別損失不參與計算，而小于0.3的我直接不讓它參與目標置信度損失的計算，實現也就是將它的權重置0，這個思想就類似two-stage網絡那個篩選機制，從2000多個ancor中篩選300個參與訓練或者計算目標置信度損失，相當于我把小于0.3的ancor我都篩選掉了，讓它不參與損失計算

3.設置權重

在目標置信度損失計算時，將背景ancor的權重設置得很小，非背景ancor的權重設置得很大

總結

以上是生活随笔為你收集整理的目标检测之one-stage和two-stage网络的区别的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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