融合策略优选和双注意力的单阶段目标检测
2022-08-09戴坤许立波黄世旸李鋆铃
戴坤,许立波,黄世旸,李鋆铃
浙大宁波理工学院计算机与数据工程学院,宁波 315000
0 引 言
目标检测是近些年来计算机视觉和深度学习的研究热点之一,在工业检测、智能交通和人脸识别等领域有着广泛的应用。比较流行的目标检测算法主要分为两类:一类是两阶段(two-stage)算法,如R-CNN(region convolutional neural network) (Girshick等,2014)、Fast R-CNN (Girshick,2015)、OHEM(online hard example mining)(Shrivastava等,2016)、Faster R-CNN (Ren等,2017)和Mask R-CNN(He等,2020)等,该类方法需要先产生目标候选框,然后再对候选框做分类与回归任务。另一类是单阶段(one-stage)算法,如YOLO(you only look once)(Redmon等,2016)、SSD(single shot multibox detector)(Liu等,2016)等,该类方法使用卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)直接预测不同目标的类别与位置。两种方法各有优劣,两阶段算法的准确率一般高于单阶段算法,但单阶段算法的速度优于两阶段算法。目前在实际应用中,速度与性能兼备的单阶段算法得到了更多的青睐。另外,以CornerNet(corner network)(Law和Deng,2020)和CenterNet(center network)(Zhou等,2019)为代表的anchor-free模型力图抛开锚框而基于关键点做出检测与匹配,也达到了相当好的效果,但离基于锚框的检测方法尚有少许差距。
最早的单阶段算法是Redmon等人(2016)提出的基于回归问题求解的YOLO算法,随后原作者又提出YOLO的改进版本YOLOv2(Redmon和Farhadi,2017),效率和准确率得到进一步提升。Liu等人(2016)结合YOLO的高效和Faster R-CNN候选区域方法,提出了新的单阶段算法SSD,它在不同的特征图中生成预测框并且进行回归,有效地兼顾准确率和效率。Fu等人(2017)提出一种基于SSD模型改进的DSSD(de-convolution single shot detector)算法,通过对原来特征图进行反卷积操作生成新的特征图,充分利用了浅层的特征,并且将骨干网络换成表征能力更强的ResNet(residual neural network)(He等,2016)网络。Jeong等人(2017)提出另一种基于SSD模型改进的RSSD(rainbow single shot detector)算……
