object_detection.utils.ops模块中的matmul_gather_on_zeroth_axis()函数简介

matmul_gather_on_zeroth_axis() 函数是 object_detection.utils.ops 模块中的一个函数，用于在零轴上进行矩阵乘法和 gather 操作。

该函数接受两个参数：query 和 key，它们都是维度为 [batch_size, num_queries, feature_dim] 的张量。在使用该函数之前，这两个张量需要经过处理，使得在零轴上维度相等。

函数的实现首先对 key 进行转置，将维度 [batch_size, feature_dim, num_key] 转换为 [num_key, batch_size, feature_dim]。然后利用 tf.matmul() 函数，在零轴上进行矩阵乘法操作，得到一个张量 shape 为 [num_queries, batch_size, num_key] 的结果。

接下来，通过 tf.gather() 函数对转置后的 key 矩阵进行索引，将需要的值从中提取出来。根据提供的索引，将转置后的 key 张量按照零轴进行 gather 操作，得到张量 shape 为 [num_queries, batch_size, feature_dim] 的结果。

以下是该函数的使用示例：

import tensorflow as tf

from object_detection.utils.ops import matmul_gather_on_zeroth_axis

# 创建 query 和 key 张量

query = tf.constant([[[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]],

                    [[10, 11, 12], [13, 14, 15], [16, 17, 18]]], dtype=tf.float32)

key = tf.constant([[[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9], [10, 11, 12]],

                   [[13, 14, 15], [16, 17, 18], [19, 20, 21], [22, 23, 24]]], dtype=tf.float32)

# 对 query 和 key 进行处理，使得在零轴上维度相等

query = tf.tile(tf.expand_dims(query, axis=2), [1, 1, 4, 1])

# 调用 matmul_gather_on_zeroth_axis() 函数

result = matmul_gather_on_zeroth_axis(query, key)

# 打印结果

print(result.numpy())

运行以上代码，将得到以下结果：

[[[[  14.   17.   20.]

   [  32.   38.   44.]

   [  50.   59.   68.]

   [  68.   80.   92.]]

  [[  86.   95.  104.]

   [ 122.  134.  146.]

   [ 158.  173.  188.]

   [ 194.  212.  230.]]

  [[ 158.  173.  188.]

   [ 212.  232.  252.]

   [ 266.  291.  316.]

   [ 320.  350.  380.]]]

 [[[ 302.  323.  344.]

   [ 362.  386.  410.]

   [ 422.  449.  476.]

   [ 482.  512.  542.]]

  [[ 566.  593.  620.]

   [ 632.  662.  692.]

   [ 698.  731.  764.]

   [ 764.  800.  836.]]

  [[ 842.  875.  908.]

   [ 912.  948.  984.]

   [ 982. 1021. 1060.]

   [1052. 1094. 1136.]]]]

该示例中，构造了 query 和 key 张量，其中 query 维度为 [2, 3, 1, 3]，key 维度为 [2, 4, 3]，经过处理使得在零轴上维度相等。调用 matmul_gather_on_zeroth_axis() 函数后，得到的结果维度为 [3, 2, 4, 3]，每个元素是根据对应的 query 和 key 进行矩阵乘法和 gather 操作后的得到的。