基于区域的目标检测——细粒度

今天是二月的第一天，是一个月的新的开始，估计现在有很多学生都已经进入了漫长的寒假，希望你们在寒假空闲之余可以慢慢来阅读我们的精彩推送。今天我们将的就是目标检测，说到目标检测，很多人都会想到许多经典的框架，说明你们都很厉害，对该领域都有深入的了解，今天主要聊聊细粒度的事！
首先我们来看两幅简单的图片组：

图1 黑脚信天翁

图2 黑背信天翁通过这两组图像，粗略观察会发现差别不是很大，所以我们仔细的去看，就能发现一些细节性的差别。由此，引出了细粒度类别检测。平时，我们在做目标检测的过程中，也可以通过引入该思想，让我们对目标只提取高判别性的特征，提高目标特征的表达，提升检测结果的精度。对了，今天主要说的内容都是基础简单，如果你是该领域的大佬，请跳过直接去做你自己的科研，或者当做休闲一刻快速浏览，谢谢！先来说一个案例：

两类不同的鸟，但是差别很小，主要应该就在眼部，怎么通过一只小鸟去寻找到对应的类别呢？结果其实就是通过寻找出具有判别区域部分：

1、Pose-normalized correspondence 

其中，黄色就是我们平时所说的边界框，红色就是语义区域部分。

首先就是找到这些部分，然后就可以通过特征表示出来。

下面是之前该领域的一些工作总结：



深度学习的进展：





2、深度表达用于细粒度
[Donahue et.al. ICML 2014] DPM detec7ons + DeCAF feature


[Zhang et.al. CVPR 2014] poselet detec7ons + deep network training from scratch


RNN


3、新框架


Object and Part detectors


边界框约束：



高斯混合：首先得到边界框和部分的注解：

然后归一化：

为每个部分先生成高斯混合

最后得到：

细粒度类别犹如下面的过程：

4、对比DPM模型：

Multiple components
Deforma7on cost is a percomponent Gaussian prior.
R-CNN is a single-component model, mo7va7ng our MG and NP constraint. （New）


Nonparametric prior on keypoint configuration space.
Our non-parametric prior uses nearest neighbors on appearance space. （New）

5、结果数据集：CUB-200-2011 （12k张图像，200类，15个点）





[1] Berg et.al. POOF: Part-based one-vs-one features for fine-grained
categoriza7on, face verifica7on, and ahribute es7ma7on. In CVPR 2013.
[2] Chai et.al. Symbio7c segmenta7on and part localiza7on for fine-grained
categoriza7on. In ICCV 2013.
[3] Gavves et.al. Fine-grained categoriza7on by alignments. In ICCV 2013.
[4] Donahue et.al. DeCAF: A deep convolu7onal ac7va7on feature for
generic visual recogni7on. In ICML 2014. 
微调过程其实对实验结果有很大的帮助，也做了一组对比试验来证明其有效性。


接下来就是部分区域定位的结果：



如果大于0.5就设定其为正确的。

[1] Azizipour et.al. Object detec7on using strongly-supervised deformable part models. In ECCV 2012.  后期其实还可以基于多区域部分来进行特征表达，这样检测的效果会更好一些。