利用卷积层实现滑动窗口(Convolutional implementation of sliding windows)

本文主要是介绍利用卷积层实现滑动窗口(Convolutional implementation of sliding windows),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

 利用滑动窗口进行目标检测时,低级做法是:滑动一下窗口,送入CNN执行一次分类,再滑一下,再分类。。。。这样效率太低。
 我们很容易发现,在每次滑动得到的窗口卷积的过程中,很多地方是重复进行了卷积,那我们可不可以一次性送入整张图片,直接得到所有滑动窗口的结果呢?
Sure!
 假设我们有个14x14x3的图,其要送入如图所示的+全连接的网络进行分类:
在这里插入图片描述
 那么由于全连接层的存在,会改变原先矩阵的结构,无法达到我们只传入一整张图实现所有滑动窗口的目的(即FC的存在会使输入图像固定大小)。
 所以我们先要将全连接层等价地变成卷积层。

How FC layer -----> Conv layer?

在这里插入图片描述
 So easy,看图!最后一层卷积层我们得到了5x5x16的特征图,
 1. 然后第一层全连接层我们换成采用400个5x5x16的卷积核进行卷积。
 2. 第二层卷积用400个1x1x400的卷积核进行卷积
 3. 最后用4个1x1x400代替softmax不就OK。
 其实这样的操作和全连接是一样的,因为我们得出的这400个节点,都是分别用400个卷积核核特征图进行线性加权求和得到,所以和全连接层起到一样的效果。
 (注:全卷积网络参数量没有变,只是为了实现在卷积层上实现滑动窗口,在目标检测中很有用)

Convolutional implementation of sliding windows:

在这里插入图片描述
 假设输入CNN的图片为14x14x3,测试图片为16x16x3。
 那就需要移动窗口(窗口大小:14x14x3),得到4个14x14x3的图片,分别将其输入CNN,得到4个结果。
 这样效率太低,存在很多重复的卷积运算。其实我们可以将整张16x16x3的图输入CNN,如上图(下)所示,最后得出4个小方块,其实每个小方块对刚好就是对应的一个滑动窗口的预测结果(不信的话,你可以自己用笔圈一圈,看看卷积后的结果即懂)。
 这里滑动步幅是2是如何实现的呢?其实是通过max-pooling中的池化参数为2,这就相当于以大小为2的步幅在原始图片上应用CNN。

 以上我们就实现了在卷积层上应用滑动窗口,它能够提高整个检测算法的效率。
 不过这种算法仍然存在一个缺点,就是边界框的位置可能不够准确。其中一个能得到更精准边界框的算法是YOLO算法,基本思想就是将图像划分成nxn个grid cell,对象的中点落在哪个cell中,哪个cell就负责该对象的预测。。。。这里就不讲YOLO了哈哈哈。

参考:Andrew Ng 的教学视频

这篇关于利用卷积层实现滑动窗口(Convolutional implementation of sliding windows)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/274527

相关文章

基于Python实现一个图片拆分工具

《基于Python实现一个图片拆分工具》这篇文章主要为大家详细介绍了如何基于Python实现一个图片拆分工具,可以根据需要的行数和列数进行拆分,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 简单介绍先自己选择输入的图片,默认是输出到项目文件夹中,可以自己选择其他的文件夹,选择需要拆分的行数和列数,可以通过

Python中将嵌套列表扁平化的多种实现方法

《Python中将嵌套列表扁平化的多种实现方法》在Python编程中,我们常常会遇到需要将嵌套列表(即列表中包含列表)转换为一个一维的扁平列表的需求,本文将给大家介绍了多种实现这一目标的方法,需要的朋... 目录python中将嵌套列表扁平化的方法技术背景实现步骤1. 使用嵌套列表推导式2. 使用itert

Python使用pip工具实现包自动更新的多种方法

《Python使用pip工具实现包自动更新的多种方法》本文深入探讨了使用Python的pip工具实现包自动更新的各种方法和技术,我们将从基础概念开始,逐步介绍手动更新方法、自动化脚本编写、结合CI/C... 目录1. 背景介绍1.1 目的和范围1.2 预期读者1.3 文档结构概述1.4 术语表1.4.1 核

在Linux中改变echo输出颜色的实现方法

《在Linux中改变echo输出颜色的实现方法》在Linux系统的命令行环境下,为了使输出信息更加清晰、突出,便于用户快速识别和区分不同类型的信息,常常需要改变echo命令的输出颜色,所以本文给大家介... 目python录在linux中改变echo输出颜色的方法技术背景实现步骤使用ANSI转义码使用tpu

Python使用python-can实现合并BLF文件

《Python使用python-can实现合并BLF文件》python-can库是Python生态中专注于CAN总线通信与数据处理的强大工具,本文将使用python-can为BLF文件合并提供高效灵活... 目录一、python-can 库:CAN 数据处理的利器二、BLF 文件合并核心代码解析1. 基础合

Python使用OpenCV实现获取视频时长的小工具

《Python使用OpenCV实现获取视频时长的小工具》在处理视频数据时,获取视频的时长是一项常见且基础的需求,本文将详细介绍如何使用Python和OpenCV获取视频时长,并对每一行代码进行深入解析... 目录一、代码实现二、代码解析1. 导入 OpenCV 库2. 定义获取视频时长的函数3. 打开视频文

golang版本升级如何实现

《golang版本升级如何实现》:本文主要介绍golang版本升级如何实现问题,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录golanwww.chinasem.cng版本升级linux上golang版本升级删除golang旧版本安装golang最新版本总结gola

SpringBoot中SM2公钥加密、私钥解密的实现示例详解

《SpringBoot中SM2公钥加密、私钥解密的实现示例详解》本文介绍了如何在SpringBoot项目中实现SM2公钥加密和私钥解密的功能,通过使用Hutool库和BouncyCastle依赖,简化... 目录一、前言1、加密信息(示例)2、加密结果(示例)二、实现代码1、yml文件配置2、创建SM2工具

Mysql实现范围分区表(新增、删除、重组、查看)

《Mysql实现范围分区表(新增、删除、重组、查看)》MySQL分区表的四种类型(范围、哈希、列表、键值),主要介绍了范围分区的创建、查询、添加、删除及重组织操作,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解... 目录一、mysql分区表分类二、范围分区(Range Partitioning1、新建分区表:2、分

MySQL 定时新增分区的实现示例

《MySQL定时新增分区的实现示例》本文主要介绍了通过存储过程和定时任务实现MySQL分区的自动创建,解决大数据量下手动维护的繁琐问题,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下... mysql创建好分区之后,有时候会需要自动创建分区。比如,一些表数据量非常大,有些数据是热点数据,按照日期分区MululbU