R-CNN總結

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不總結就沒有積累

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R-CNN的全稱是 Regions with CNN features。它的主要基礎是經典的AlexNet，使用AlexNet來提取每個region特征，而不再是傳統(tǒng)的SIFT、SURF的特征。同時，還利用了AlexNet本來的功能：分類，這時所得的分類結果相當于預分類。最后，由于每個Region是有邊界的，使用SVM對其進行分類得到一個score，定位每個物體的bounding box。

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預處理：

先看一看AlexNet的網(wǎng)絡結構

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可以看到，它的輸入圖像是一個224*224*3的3通道的圖像，包含有五層的卷積層，兩層的全連接層，最后輸出是softmax層。

R-CNN開始對圖片進行提取region，稱為Region proposal，并且使用的是selective search。對每張region圖片warp，可以認為是調整圖片的大小，但論文上提到的圖片的大小是227*227，與AlexNet有一點區(qū)別。在圖片warp之前，會先擴張bounding box的大小為p=16個像素。我猜這是為了消除圖像的邊緣效應。

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訓練：

這里會先做pre-training。Pre-training的好處是可以加快訓練的速度，參數(shù)可以直接從其他AlexNet遷移過來，也可以重新訓練，AlexNet的類別數(shù)是1000的。從圖中的結構看出，最后輸出的特征向量有4096維。

AlexNet的參數(shù)訓練完之后，就更改它的類別數(shù)（論文使用21維，包括20維的類別，和一維的背景）。這時使用有監(jiān)督訓練微調參數(shù)（fine tuning），這個fine tuning我認為是由于初始的學習率較小吧，是0.001。有監(jiān)督訓練會涉及到類別的問題（因為這里網(wǎng)絡最后的結果還是分類），于是，當region proposal和人工標注的ground truth 的IOU（即交集/并集）大于等于0.5時，把相應的region標記為正的，即有類別的，否則標記為負樣例即background。訓練的方法使用隨機梯度下降的方式，與AlexNet類似，可以參考文獻《ImageNet Classification with Deep Convolutional Neural Networks》。

訓練的一個batch的大小為128，其中包括38個正樣例，和90個負樣例。（batch代表批，訓練一批又叫1 iteration，所有的批訓練了一次成為epoch）。

得到region即bounding box的類別之后，使用SVM訓練一個二分類的分類器。算法為每一個類別都訓練一個SVM分類器，注意，SVM訓練的數(shù)據(jù)是經過R-CNN提取特征的4096維特征向量。此處SVM標記為負樣例的閾值為IOU小于0.3，而正樣例直接取ground truth box的region。訓練的過程如下圖：

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測試：

測試的過程相對簡單，對每一張圖片進行region proposal之后，一般是2000個region proposal，使用R-CNN提取每個region proposal的4096維特征向量。使用SVM分類器進行分類，對得到的每個bounding box（region proposal本身是有邊界的）都有一個score，在排序前先把那些IOU低于某個閾值的bounding box去掉。然后再使用非極大值抑制的方法選出最好的bounding box，從而實現(xiàn)定位。

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論文中還做了一個對比實驗，就是如果只提取特征用于分類，對于最后一個pooling層和兩個全連接層fc6、fc7，當沒有fine-tuning時，發(fā)現(xiàn)三者的分類精度其實差不多，但是如果有fine-tuning時，加入全連接層所提取的特征所得的精度會高很多。

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減少定位錯誤：

這里定位錯誤使用了一種方法叫做bounding box regression，而且使用的特征就是pooling層提取的特征向量（這里是為什么呢？）。

關于bounding box regression的內容來自

http://blog.csdn.net/u011534057/article/details/51235964，這篇文章里說的很好。

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轉載于:https://www.cnblogs.com/jie-dcai/p/5695154.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【CV论文阅读】：Rich feature hierarchies for accurate object detection and semantic segmentation...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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