S3FD: Single Shot Scale-invariant Face Detector 【阅读笔记】

 文章链接 https://arxiv.org/abs/1708.05237


贡献点:

1)proposing a scale-equitable face detection frame work to handle different scales of faces well.

2)improving the recall rate of small faces by a scale compensation anchor matching strategy.

3)reducing the false positive rate of small faces via a max-out background label.

这篇文章作者其实是在SSD网络结构的基础上针对人脸检测数据集的特点做了一些改进。


传统基于anchor检测方法的缺点:

Comparing with other methods, anchor-based detection methods are more robust in complicated scenes and their speed is invariant to object numbers. However, as indicated in [12],the performance of anchor-based detectors drop dramatically as the objects becoming smaller.

Anchor-based方法没有scale-invariant(尺度不变性).对大物体检测的好,对小物体不行。


没有scale-invariant原因:


1.Biased framework(不适当的网络结构)

(1)Firstly, the stride size of the lowest anchor-associated layer is too large (e.g.,8 pixels in [26] and 16 pixels in [38]), therefore small and medium faces have been highly squeezed on these layers and have few features for detection. Fig.1(a).

后面卷积层的步长变的很大,比如conv5_3的stride为16。这样会忽略掉一部分小物体。

(2)Secondly, small face, anchor scale and receptive field are mutual mismatch: anchor scale mismatches receptive field and both are too large to fit small face.see Fig.1(b).

Anchor的尺度对小目标设计的不合适。

2. Anchor matching strategy.

those faces whose scale distribute away from anchor scales can not match enough anchors, such as tiny and outer face in Fig.1(c), leading to their low recall rate.

因为anchor设计的问题,导致有些小脸没有足够多的anchor与其相匹配,故而降低了检测率。

3. Background from small anchors.

As illustrated in Fig.1(d), these small anchors lead to a sharp increase in the number of negative anchors on the background,bringing about many false positive faces.

若降低anchor的尺度(如在conv3_3加入小尺度的anchor),会大大增加负样本数量。


为改进传统方法存在的问题,本文的方法:

1.scale-equitable face detection framework


从图3(a)可以看出理想感受野比实际感受野小很多According to this theory, the anchor should be significantly smaller than theoretical receptive field in order to match the effective receptive field (see the specific example in Fig.3(b)).

As shown in the second and third column in Tab.1, the scales of our anchors are 4times its interval. We call it equal-proportion interval principle(illustrated in Fig.3(c)), which guarantees that different scales of anchor have the same density on the image, so that various scales face can approximately match the same number of anchors.

网络结构依旧沿用SSD的网络结构。因为原网络的anchor尺度设置有点大,所以作者重新设置了anchor的尺度。并且作者认为stride决定了anchor的间隔。所以设置每层stride的大小为每层anchor尺度的1/4.作者称其为equal-proportion interval principle

2.Scale compensation anchor matching strategy

为了使某些小物体有足够多的anchor与其相匹配,所以适当降低了阈值。

Stage one:We follow current anchor matching method but decrease threshold from 0:5 to 0:35 in order to increase the average number of matched anchors.

Stage Two:After stage one, some faces still do not match enough anchors, such as tiny and outer faces marked with the gray dotted curve in Fig.4(a). We deal with each of these faces as follow:

firstly picking out anchors whose jaccard overlap with this face are higher than 0:1, then sorting them to select top-N as matched anchors of this face. We set N as the average number from stage one.

3. Maxout background label

该方法是为了平衡负样本与正样本的比例 具体方法如下,但是没太明白

we propose to apply a more sophisticated classification strategy on the lowest layer to handle the complicated background from small anchors. We apply the max-out background label for the conv3_3 detection layer. For each of the smallest anchors, we predict Nm(Nm is the maxout background label)scores for background label and then choose the highest as its final score, as illustrated in Fig.4(b).

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 159,569评论 4 363
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 67,499评论 1 294
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 109,271评论 0 244
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 44,087评论 0 209
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 52,474评论 3 287
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,670评论 1 222
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 31,911评论 2 313
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,636评论 0 202
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,397评论 1 246
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,607评论 2 246
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 32,093评论 1 261
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,418评论 2 254
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 33,074评论 3 237
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,092评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,865评论 0 196
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,726评论 2 276
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,627评论 2 270

推荐阅读更多精彩内容

  • 一、写作的方向 文体 1、心灵鸡汤类 鸡汤是主流,占据大片江山,疏导心理,打鸡血,斗志昂扬,思考人生,长盛不衰。...
    NANA0阅读 123评论 0 0
  • 你有没有一种感觉?单身久了,便不想谈恋爱了;年纪大了,好像不会谈恋爱了? 001 我有一个很好的朋友S,我们高中在...
    蓝青樱阅读 1,196评论 9 4
  • 髌骨软化,很多人会顾名思义,是髌骨软了吗?髌骨这么硬怎么会软了呢?非也非也,今天明威老师就来谈一谈这个恼人的髌骨软...
    李明威阅读 12,662评论 0 9
  • 每次开车走到那个路口等红绿灯的时候,总会看见一位中年男子,手提一串串新鲜的黄果兰花,在短暂停歇的车流中来回地穿行,...
    丁香静阅读 196评论 1 3