基于深度学习的Person Re-ID(特征提取)

本文探讨基于CNN的行人再识别(Person Re-ID)特征提取,重点在于训练过程和Loss函数的设计。通过Triplet Function,提取全局与局部特征,并采用共享权值的CNN进行特征学习。文章提出改进Loss函数的思路,包括去除固定参数、引入Pair-wise方法和考虑距离比值的线性展开,同时在卷积部分提出分块加权及使用马氏距离的潜在优化策略。

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一. CNN特征提取

       通过上一篇文章的学习,我们已经知道,我们训练的目的在于寻找一种特征映射方法,使得映射后的特征 “类内距离最小,类间距离最大”,这种特征映射 可以看作是 空间投影,选择一组基,得到基于这组基的特征变换,与 PCA 有点像。

       这一篇我们讲的就是基于 CNN的特征提取,特征提取过程也就是训练过程,训练结果就是 CNN 的参数。

       以 Triplet Function 为例,对于 一个输入图像三元组 Trip<I, +,I->,通过一个共享参数的网络进行训练,通过下图可以看到,三个图像 <I, +,I-> 分别得到了一个特征空间,这个特征空间只要满足 前面提到的距离度量函数(后面的Distance Cost),那么训练就算完成了。

       这里面有几个关键点:

  • 提取全局特征与局部特征结合,可以学到更能描述行人的特征;
  • CNN采用共享权值方式进行特征提取;
  • Distance Cost 作为Loss函数驱动 CNN特征参数调整;

        


二. 训练过程

       还是通过 Loss 函数来看训练过程(每N个Trip样本训练一次):

     

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