FCOS: Fully Convolutional One-Stage Object Detection

FCOS: Fully Convolutional One-Stage Object Detection
2020-06-16 18:44:21
 
Paper: iccv-2019 
 
 
Tracking version: 
  • Accurate Anchor Free Tracking, Shengyun Peng, Yunxuan Yu, Kun Wang, Lei He, [arXiv
  • Fully Conventional Anchor-Free Siamese Networks for Object Tracking. Han, Guang, et al.  IEEE Access 7 (2019): 123934-123943. [IEEE Access]
 
 
 
1. Background and Motivation:  
 
作者认为基于 anchor 的物体检测器,有如下的几个缺点:
1). 检测的效果对 size,比例,以及 anchor 个数,较为敏感;
2). 即使参数调整的很仔细,但是 scale  和 aspect ratios 仍然是固定的,这使得处理较大变化长宽比的情况时,效果不佳。特别是小物体;
3). 为了得到较高的 recall rate,一个基于 anchor 的检测器需要重复的放置多个 BBox;而很多这种BBox都是负样本,从而导致正负样本失衡;
4). Anchor Boxes 计算复杂度较高,例如计算与真值的 IoU 得分。
 
所以,现有方法有尝试利用 anchor-free 的方法来做物体检测,但是仅仅限于特定的场景。因为 generic object detection 有如下的挑战:
当两个 BBox 相互重叠的时候,就很难确定回归到什么程度呢?
FCOS: Fully Convolutional One-Stage Object Detection 

针对上述问题,作者提出了一种简单地方法进行解决。

2. The Proposed Method

FCOS: Fully Convolutional One-Stage Object Detection

2.1. Fully Convolutional One-stage Object Detector 

给定输入的特征图 Fi,假设对应的真值 BBox 为 Bi。

FCOS: Fully Convolutional One-Stage Object Detection 

文中用到的两个损失函数为:

FCOS: Fully Convolutional One-Stage Object Detection 

2.2 Multi-level Prediction with FPN for FCOS

用多层特征,同时进行预测。

2.3. Center-ness: 

FCOS: Fully Convolutional One-Stage Object Detection 

具体定义如下: 

FCOS: Fully Convolutional One-Stage Object Detection

3. Experiments:

FCOS: Fully Convolutional One-Stage Object Detection