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对yolov1做一个简单讲解

yolov1

楼下下棋大爷都能看得懂的yolov1!

1、模型功能

model 一句话概括:任意形状的RGB 3通道图片[3,H,W],经过yolov1后,得到一个[30,7,7]的输出。 那这个输出是如何变成图像上的一个个框呢?

yolov1的**是,把原图划分成7x7的区域,在每个区域上都以区域的中心为anchor center,预测两个框,这两个框是可以很大,甚至超出本区域的,核心**是本区块为中心的框。最终,一定能得到7x7x2个框。but:(1)实际上从没有见过这么多框?这是因为不仅仅预测了框的位置,还预测了框里的内容是物体(object)还是背景。如果是背景,那么这样的框就不会绘制。(2)如果相邻的两个区块都很贴近物体,那预测的框不是会几乎重合吗?为了解决这个问题,在最后还有一个非极大抑制(NMS)的操作,对同一类别IOU较大的两个框做抑制,即删去置信度低的框。

输出特征图的第2、3通道的[7,7]代表原图[H,W]特征提取的特征图,可以理解为将输入图片均匀划分成7×7个区块,每个区块为[H/7,W/7]个像素。那么输入的每个区块都对应了一个30个数据构成的输出。 这30=20+4+4+1+1个数据有20个数据代表的是类别,8个数据代表两个框,分别是框的(x,y,w,h),2个数据代表这两个框的置信度。

2、模型的前向传播:

输入图片,shape=[3,H,W] -> reshape成[3,448,448] -> 使用GoogLeNet的前面几层,做32倍下采样,即高和宽缩小32倍,形状变成[1024,14,14] -> 经过一些卷积层激活层后,形状变成[1024,7,7] -> flatten成一维向量,形状为[50176] -> 使用两层线性层(也称全连接层),形状变成[1470] -> reshape成[30,7,7]

3、模型的反向传播:

主要就是损失函数了。输出的30个通道,其包含:20个分类信息、(4个框的xywh位置信息)×2、(一个框的置信度)×2。对于分类信息的误差,选用的是MSE。为什么不用交叉熵呢?可能这就是时代的变迁吧;对于置信度的损失,就是一个数字的预测,看起来好像没啥好说,直接MSE?NoNoNo!首先先问问自己,预测出来的置信度好说,真实的置信度该是多少呢?这里的置信度值为预测的框和真实框的IOU值,且原文还将是否有物体的情况拆分开,在无物体的情况下MSE还加了一个超参数权重,用于修改样本比例。xy则是使用典型的sum[(x-hat{x},y-hat{y})^2],wh和xy的公式差不多,只不过对w和h开了根号,目的是为了让比较大的框有较小的更新,比较小的框有较大的更新。 bp

分割线

如果没有读博的话,可能有时间会闲着没事写点代码玩玩,不过v1相当于是上古时代的宝贝了,也就是自己玩玩,和yolo系**学习,没有实际的使用价值。