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FasterR-CNNMeta架构中的NMS算法

发布时间:2024-01-06 07:49:20

Faster R-CNN(Region Convolutional Neural Network)是一种用于目标检测的深度学习模型,该模型主要由两个部分组成:Region Proposal Network(RPN)和Fast R-CNN。其中,RPN用于生成目标区域建议,Fast R-CNN用于执行目标分类和边界框回归。

在Faster R-CNN中,NMS(Non-Maximum Suppression)算法被用来抑制重叠的边界框,从而提供最终的目标检测结果。NMS算法的目的是在一组重叠的候选框中选择最有可能是真实目标的框,并将其他重叠的候选框抑制掉。

NMS算法的步骤如下:

1. 对所有候选框按照其得分进行降序排列。

2. 选择得分最高的候选框,并将其加入最终的结果列表。

3. 移除与已选框重叠度(重叠度可通过计算两个框的交并比)高于预设阈值的候选框。

4. 重复步骤2和步骤3,直到所有候选框都被处理完毕。

下面给出一个使用例子来说明NMS算法的运行过程。

假设我们有一组候选框,它们的得分和坐标如下所示:

- 候选框1:得分0.9,坐标(10, 10, 50, 50)

- 候选框2:得分0.8,坐标(20, 20, 40, 40)

- 候选框3:得分0.7,坐标(30, 30, 60, 60)

- 候选框4:得分0.6,坐标(35, 35, 70, 70)

首先,我们按照得分对候选框进行降序排列:

- 候选框1:得分0.9

- 候选框2:得分0.8

- 候选框3:得分0.7

- 候选框4:得分0.6

接下来,我们选择得分最高的候选框1,并将其加入最终结果列表。

然后,我们计算候选框2、候选框3和候选框4与候选框1之间的重叠度,假设我们使用交并比作为重叠度的度量。计算结果如下:

- 候选框2与候选框1的重叠度为0.44

- 候选框3与候选框1的重叠度为0.22

- 候选框4与候选框1的重叠度为0.16

根据预设的阈值,假设设定一个重叠度阈值为0.3,则候选框2与候选框1的重叠度超过了阈值,需要被抑制掉;候选框3和候选框4与候选框1的重叠度均低于阈值,保留。

因此,我们将候选框2从候选框列表中移除,最终的结果列表为:

- 候选框1:得分0.9

接下来,我们从剩下的候选框中选择得分第二高的候选框3,并将其加入最终结果列表。

然后,我们计算候选框4与候选框3之间的重叠度,假设重叠度为0.37。

根据预设的阈值,假设设定一个重叠度阈值为0.3,则候选框4与候选框3的重叠度超过了阈值,需要被抑制掉。

最终的结果列表为:

- 候选框1:得分0.9

- 候选框3:得分0.7

通过这个例子,我们可以看出NMS算法如何在一组候选框中选择得分最高的框,并抑制重叠度高于预设阈值的其他框,从而为目标检测提供准确可靠的结果。