[发明专利]基于迁移学习的人物检测方法和系统在审
申请号: | 202111103913.2 | 申请日: | 2021-09-18 |
公开(公告)号: | CN113936295A | 公开(公告)日: | 2022-01-14 |
发明(设计)人: | 张蕊;杜治兴;常明;张曦珊;刘少礼 | 申请(专利权)人: | 中国科学院计算技术研究所 |
主分类号: | G06V40/10 | 分类号: | G06V40/10;G06V10/764;G06V10/774;G06V10/70;G06K9/62;G06N20/20 |
代理公司: | 北京律诚同业知识产权代理有限公司 11006 | 代理人: | 祁建国 |
地址: | 100080 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 迁移 学习 人物 检测 方法 系统 | ||
1.一种基于迁移学习的人物检测方法,其特征在于,包括:
步骤1、构建用于图像目标检测的教师网络和其对应的学生网络,获取已标注人物类别标签的图片数据集作为训练数据集;
步骤2、以该训练数据集对该教师网络和该学生网络进行训练时,提取老师网络每层目标检测FPN的分类分支输出,得到包括NCHW四个通道输出结果的四维矩阵;
步骤3、通过在该四维矩阵的C通道方向求和,得到NHW维度的特征矩阵作为特征掩码矩阵,基于该特征掩码矩阵、老师网络和学生网络的FPN特征图,得到特征图约束损失;
步骤4、对教师网络的损失、学生网络的损失和该特征图约束损失进行求和,得到蒸馏损失。
步骤5、重复迭代执行该步骤2到该步骤4,直到该蒸馏损失收敛或达到预设重复迭代次数,终止训练,将当前学生网络作为人物检测模型,并使用该人物检测模型对图片中的人物进行检测。
2.如权利要求1所述的基于迁移学习的人物检测方法,其特征在于,
该步骤2包括:分别根据老师网络和学生网络每层目标检测FPN中特征包含的目标对象信息量,得到老师网络每层目标检测FPN的老师特征丰富度得分和学生网络每层目标检测FPN的学生特征丰富度得分;
该步骤3包括:基于该老师特征丰富度得分和该学生特征丰富度得分,得到分类头约束损失;
该步骤4包括:对教师网络的损失、学生网络的损失、该特征图约束损失和该分类头约束损失进行求和,得到该蒸馏损失。
3.如权利要求1所述的基于迁移学习的人物检测方法,其特征在于,该特征图约束损失:
式中M代表FPN的总层数,W,H分别代表特征图的宽度和高度,l为对应FPN的层数,i,j代表特征图上点的坐标;分别代表着老师网络和学生网络第L层对应的FPN特征图,φadapt为自适应卷积层。
4.如权利要求2所述的基于迁移学习的人物检测方法,其特征在于,该分类头约束损失:
式中M代表FPN的层数,W,H代表特征图的宽度和高度,分别代表着老师网络和学生网络第l层对应的老师特征丰富度得分和学生特征丰富度得分,φ为二进制交叉熵函数。
5.一种基于迁移学习的人物检测系统,其特征在于,包括:
模块1,用于构建用于图像目标检测的教师网络和其对应的学生网络,获取已标注人物类别标签的图片数据集作为训练数据集;
模块2,用于以该训练数据集对该教师网络和该学生网络进行训练时,提取老师网络每层目标检测FPN的分类分支输出,得到包括NCHW四个通道输出结果的四维矩阵;
模块3,用于通过在该四维矩阵的C通道方向求和,得到NHW维度的特征矩阵作为特征掩码矩阵,基于该特征掩码矩阵、老师网络和学生网络的FPN特征图,得到特征图约束损失;
模块4,用于对教师网络的损失、学生网络的损失和该特征图约束损失进行求和,得到蒸馏损失。
模块5、重复迭代执行该模块2到该模块4,直到该蒸馏损失收敛或达到预设重复迭代次数,终止训练,将当前学生网络作为人物检测模型,并使用该人物检测模型对图片中的人物进行检测。
6.如权利要求5所述的基于迁移学习的人物检测系统,其特征在于,
该模块2包括:分别根据老师网络和学生网络每层目标检测FPN中特征包含的目标对象信息量,得到老师网络每层目标检测FPN的老师特征丰富度得分和学生网络每层目标检测FPN的学生特征丰富度得分;
该模块3包括:基于该老师特征丰富度得分和该学生特征丰富度得分,得到分类头约束损失;
该模块4包括:对教师网络的损失、学生网络的损失、该特征图约束损失和该分类头约束损失进行求和,得到该蒸馏损失。
7.如权利要求5所述的基于迁移学习的人物检测系统,其特征在于,该特征图约束损失:
式中M代表FPN的总层数,W,H分别代表特征图的宽度和高度,l为对应FPN的层数,i,j代表特征图上点的坐标;分别代表着老师网络和学生网络第L层对应的FPN特征图,φadapt为自适应卷积层。
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