Faster RCNN系列4——生成Proposal与RoI

news2024/9/21 2:46:38

Faster RCNN系列：

Faster RCNN系列1——Anchor生成过程
Faster RCNN系列2——RPN的真值与预测值概述
Faster RCNN系列3——RPN的真值详解与损失值计算
Faster RCNN系列4——生成Proposal与RoI
Faster RCNN系列5——RoI Pooling与全连接层

一、生成Proposal

生成Proposal的过程如下图所示，首先生成大小固定的全部Anchors,然后将网络中得到的回归偏移作用到Anchor上使Anchor更加贴近于真值,并修剪超出图像尺寸的Proposal, 得到最初的建议区域。在这之后，按照分类网络输出的得分对Anchor排序，保留前12000个得分高的Anchors.由于一个物体可能会有多个Anchors重叠对应，因此再应用非极大值抑制(NMS)将重叠的框去掉，最后在剩余的Proposal 中再次根据RPN的预测得分选择前2000个，作为最终的Proposal,输出到下一个阶段。

在这里插入图片描述

二、生成RoI

在训练时，上一步生成的Proposal 数量为2000个，其中仍然有很多背景框，真正包含物体的仍占少数，因此完全可以针对Proposal 进行再一步筛选，过程与RPN中筛选Anchor的过程类似，利用标签与Proposal构建IoU矩阵，通过与标签的重合程度选出256个正负样本。

具体实现时，首先计算Proposal与所有的物体标签的IoU矩阵，然后根据IoU矩阵的值来筛选出符合条件的正负样本。筛选标准如下:

对于任何- -个Proposal,其与所有标签的最大IoU如果大于等于0.5,则视为正样本。
对于任何一个Proposal, 其与所有标签的最大IoU如果大于等于0且小于0.5，则视为负样本。

经过上述标准的筛选，选出的正、负样本数量不一，在此设定正、负样本的总数为256个，其中正样本的数量为p个。为了控制正、负样本的比例基本满足 $1 : 3$ ，在此正样本数量p不超过64，如果超过了64则从正样本中随机选取64个。剩余的数量256-p为负样本的数量，如果超过了 $256 - p$ 则从负样本中随机选取 $256 - p$ 个。经过上述操作后，选出了最终的256个Rol,并且每一个 RoI都赋予了正样本或者负样本的标签。在此也可以进一步求得每一个RoI的真值，即属于哪一个类别及对应真值物体的偏移量。