多尺度特征的提取

本文探讨了图像金字塔和多尺度特征在目标检测中的作用。图像金字塔用于获取不同尺度的特征,但增加计算成本;SSD利用多尺度特征层直接检测,减少额外计算;FPN通过上采样和低层特征融合实现多尺度预测,提高小目标检测准确性。这些方法在现代目标检测网络设计中起着关键作用。

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1、图像金字塔

将图片进行不同尺度的缩放,得到图像金字塔,然后对每层图片提取不同尺度的特征,得到特征图。一幅图像的金字塔是一系列以金字塔形状排列的分辨率逐步降低,且来源于同一张原始图的图像集合。其通过梯次向下采样获得,直到达到某个终止条件才停止采样。我们将一层一层的图像比喻成金字塔,层级越高,则图像越小,分辨率越低。
特点:不同尺度的特征都可以包含很丰富的语义信息,精度高 ,但速度慢。

2、多尺度的卷积层

conv-3的低网络层,有更小的感受野,获取的是低层信息,对小目标的提取能力更好;而高层如conv-5,获取的是高层语义信息,对于大目标的检测更加准确。对于不同的输出层设计不同尺度的目标检测器,完成多尺度下的检测问题。卷积网络不同层得到的特征特点的不同,对不同层的特征采用不同的利用方式。

3、SSD

4、U-Net

6、FPN(特征金字塔)

FPN网络最开始是为目标检测而设计的,在之前的目标检测网络中通常是使用顶层特征做预测,但是低层语义信息少,对小目标检测不准确;后来有网络采用多尺度信息融合的方式,用融合后的特征做预测。FPN的特殊之处在于预测是在不同特征层独

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