Improving Image Captioning with Conditional Generative Adversarial Nets理解

图像标题生成任务中,误差累积问题是早期CNN-RNN模型的挑战。该文提出将条件生成对抗网络(CGAN)应用于图像标注,通过加入Discriminator和语言评估器,平衡生成句子的准确度和流畅性。实验表明,这种方法能有效提升图像标题的质量。

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Chen C , Mu S , Xiao W , et al. Improving Image Captioning with Conditional Generative Adversarial Nets[J]. 2018.

一、前言

图像标注(image captioning)是一门综合计算机视觉和自然语言处理的深度学习研究,相比于图像分类(image classification)、目标检测(object detection)和语义分割(semantic segmentation)等任务,其更复杂,也更具挑战性。

最早,人们基于encoder-decoder提出CNN-RNN结构进行图像标注,其中CNN用作图像表示III,RNN用作句子生成GθG_{\theta}Gθ,并使用极大似然估计进行训练JG(θ)J_G(\theta)JG(θ),但存在误差累积问题。

JG(θ)=1N∑j=1nlog⁡Gθ(xj∣Ij)=1N∑j=1N∑t=1Tjlog⁡Gθ(xtj∣x1:t−1j,Ij)J_G(\theta) = \frac{1}{N}\sum_{j=1}^{n}\log G_{\theta}(x^j|I^j) = \frac{1}{N}\sum_{j=1}^N\sum_{t=1}^{T_j}\log G_{\theta}(x^j_t|x^j_{1:t-1}, I^j)JG(θ)=N1

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