物体检测中常用的几个概念迁移学习、IOU、NMS理解

朴灿烈づ我的快乐病毒、 2022-05-18 09:11 96阅读 0赞

1、迁移学习

迁移学习也即所谓的有监督预训练(Supervised pre-training)，我们通常把它称之为迁移学习。比如你已经有一大堆标注好的人脸年龄分类的图片数据，训练了一个CNN，用于人脸的年龄识别。然后当你遇到新的项目任务是：人脸性别识别，那么这个时候你可以利用已经训练好的年龄识别CNN模型，去掉最后一层，然后其它的网络层参数就直接复制过来，继续进行训练。这就是所谓的迁移学习，说的简单一点就是把一个任务训练好的参数，拿到另外一个任务，作为神经网络的初始参数值,这样相比于你直接采用随机初始化的方法，精度可以有很大的提高。

图片分类标注好的训练数据非常多，但是物体检测的标注数据却很少，如何用少量的标注数据，训练高质量的模型，比如我们先对imagenet图片数据集先进行网络的图片分类训练。这个数据库有大量的标注数据。

2、IOU(交并比)

![这里写图片描述][20161001105115541]

物体检测需要定位出物体的bounding box，就像上面的图片一样，我们不仅要定位出车辆的bounding box 我们还要识别出bounding box 里面的物体就是车辆。对于bounding box的定位精度，有一个很重要的概念，因为我们算法不可能百分百跟人工标注的数据完全匹配，因此就存在一个定位精度评价公式：IOU。  
IOU表示了bounding box 与 ground truth 的重叠度，如下图所示：

![这里写图片描述][20161001105341420]

矩形框A、B的一个重合度IOU计算公式为：

IOU=(A∩B)/(A∪B)
    
     
      
       1
       2

就是矩形框A、B的重叠面积占A、B并集的面积比例:

IOU=SI/(SA+SB-SI)
    
     
      
       1
       2

3、NMS

NMS也即非极大值抑制。在最近几年常见的物体检测算法（包括rcnn、sppnet、fast-rcnn、faster-rcnn等）中，最终都会从一张图片中找出很多个可能是物体的矩形框，然后为每个矩形框为做类别分类概率：

![这里写图片描述][20161001110746283]

就像上面的图片一样，定位一个车辆，最后算法就找出了一堆的方框，我们需要判别哪些矩形框是没用的。  
所谓非极大值抑制：先假设有6个矩形框，根据分类器类别分类概率做排序，从小到大分别属于车辆的概率分别为A、B、C、D、E、F。

(1)从最大概率矩形框F开始，分别判断A~E与F的重叠度IOU是否大于某个设定的阈值;

(2)假设B、D与F的重叠度超过阈值，那么就扔掉B、D；并标记第一个矩形框F，是我们保留下来的。

(3)从剩下的矩形框A、C、E中，选择概率最大的E，然后判断E与A、C的重叠度，重叠度大于一定的阈值，那么就扔掉；并标记E是我们保留下来的第二个矩形框。

就这样一直重复，找到所有被保留下来的矩形框。

[20161001105115541]: /images/20220518/18b5e0e5fc8d4151868b9b5eca275210.png
[20161001105341420]: /images/20220518/3938c95692244f15bdccea4097d3ceea.png
[20161001110746283]: /images/20220518/5c42218ac0c540bcafb04549260fcebf.png