CVPR21小目标检测：上下文和注意力机制提升小目标检测（附论文下载）
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2021-07-05 10:44
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CVPR21文章我们也分享了很多最佳的框架，在现实场景中，目标检测依然是最基础最热门的研究课题，尤其目前针对小目标的检测，更加吸引了更多的研究员和企业去研究，今天我们“计算机视觉研究院”给大家分享一个小目标检测精度提升较大的新框架！
论文：
https://arxiv.org/pdf/1912.06319.pdf
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简要
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背景
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新框架分析
F-SSD: SSD with context by feature fusion
为了为给定的特征图（目标特征图)在我们想要检测目标的位置提供上下文，研究者将其与目标特征层更高层次的特征图(上下文特征）融合。例如，在SSD中，给定我们来自conv4_3的目标特性，我们的上下文特征来自两层，它们是conv7和conv8_2。
虽然新框架的特征融合可以推广到任何目标特征和任何更高的特征。然而，这些特征图具有不同的空间大小，因此研究者提出了如上图所示的融合方法。在通过连接特征进行融合之前，对上下文特征执行反卷积，使它们具有与目标特征相同的空间大小。将上下文特征通道设置为目标特征的一半，因此上下文信息的数量就不会超过目标特征本身。仅仅对于F-SSD，研究者还在目标特征上增加了一个额外的卷积层，它不会改变空间大小和通道数的卷积层。
此外，在连接特征之前，标准化步骤是非常重要的，因为不同层中的每个特征值都有不同的尺度。因此，在每一层之后进行批处理归一化和ReLU。最后通过叠加特征来连接目标特征和上下文特征。
A-SSD: SSD with attention module
如上图，它由一个trunk分支和一个mask分支组成。trunk分支有两个残差块，每个块有3个卷积层，如上图d所示；mask分支通过使用残差连接执行下采样和上采样来输出注意图（图b为第一阶段和图c为第二阶段)，然后完成sigmoid激活。残差连接使保持下采样阶段的特征。然后，来自mask分支的注意映射与trunk分支的输出相乘，产生已参与的特征。最后，参与的特征之后是另一个残差块，L2标准化，和ReLU。
研究者提出了以上的两个特征的方法，它可以考虑来自目标层和不同层的上下文信息。与F-SSD相比，研究者没有在目标特征上执行一个卷积层，而是放置了one stage的注意模块，如下图所示。
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实验
ResNet SSD with feature fusion + attention module (FA- SSD)
红色框是GT，绿色框是预测的
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