一种目标检测的锚点生成匹配办法制造技术

本发明专利技术提供一种目标检测的锚点生成匹配办法，通过调整锚点的密度，使目标检测中的最小目标尺寸处于第1层检测特征图上锚点所能检测得的目标尺寸范围内，进而确定第1层检测特征图上的锚点尺寸和密度，再根据第1层检测特征图上匹配的目标尺寸范围，从而确定第2层检测特征图上的锚点尺寸和密度，以此往复确定所有不同层检测特征图上的锚点尺寸和密度。本发明专利技术的目标检测的锚点生成匹配办法，生成的锚点与目标进行匹配，具有均衡性和完备性。

【技术实现步骤摘要】
一种目标检测的锚点生成匹配办法
本专利技术涉及信息处理领域，特别涉及一种目标检测的锚点生成匹配办法。
技术介绍
目标检测是深度神经网络发展中最成功的应用，而锚点(anchor)的设计直接影响最终的训练效果和目标检测性能。在满足2的幂次方倍下采样的特征图(featuremap，简称FM)通常用来预测目标检测框和分类置信度，锚点作为在下采样特征图上预设的默认框(defaultboxes),训练神经网络目标就是调整网络权重使得被匹配的锚点无限逼近训练样本中所标注的目标(groundtruth，简称GT)。当前应用中，大多数网络采用两种方法得到锚点。第一种方法是通过聚类得到，首先得到训练样本，然后得到所有训练样本标注的目标框，接着设定聚类个数，得到属于不同聚类中心的目标框范围。另一种方法是直接使用经典论文中的设置的锚点大小，但这种方法的合理性存疑，不能很好的进行推广。同时这两种方法都无法对后续网络中的锚点设计进行有用的指导，无法满足锚点与目标匹配之间的完备性和均衡性。
技术实现思路
本专利技术提出一种目标检测的锚点生成匹配办法，用以解决现有技术的目标检测方法中在不同约束条件下锚点完备性和均衡性较低的问题。为了解决上述问题，本专利技术提供一种目标检测的锚点生成匹配办法，包括以下步骤：S1.对输入网络进行若干次下采样，每经过一次下采样会生成一张特征图，选取其中n张特征图作为检测特征图用以进行目标检测，所有检测特征图按照下采样的顺序进行排列，其中最先下采样形成的检测特征图为第1层检测特征图，最后下采样形成的检测特征图为第n层检测特征图，同时在目标检测中预设最小检测目标的尺寸；S2.获取第1层检测特征图上锚点的密度，并根据锚点与目标之间所设定的最小交并比，得到所述第1层检测特征图上锚点的大小以及该锚点所能检测得目标尺寸的范围；S3.判断预设的最小检测目标的尺寸是否处于所述第1层检测特征图上锚点所能匹配的目标尺寸范围内，若否，则调整所述第1层检测特征图上的锚点密度，使预设的最小检测目标的尺寸处于所述第1层检测特征图上锚点所能匹配的目标尺寸范围内；S4.根据第i-1层检测特征图上锚点的密度大小，第i-1层检测特征图和第i层检测特征图中锚点之间的关系，获取第i层检测特征图上锚点的密度大小，其中，2≤i≤n；S5.根据第i层检测特征图上锚点的密度大小，以及锚点密度与锚点尺寸之间的比例关系式，获取第i层检测特征图上锚点的尺寸大小；S6.根据第i层检测特征图上锚点的尺寸大小，以及锚点所能匹配到的目标范围公式，获取第i层检测特征图上锚点所能匹配的目标尺寸范围；S7.判断第i层检测特征图上锚点所能匹配的目标尺寸范围与第i-1层检测特征图上锚点所能匹配的目标尺寸范围是否有重叠，若否，调整第i层检测特征图上锚点的密度大小，重复步骤S5-S7，直至第i层检测特征图上锚点所能匹配的目标尺寸范围与第i-1层检测特征图上锚点所能匹配的目标尺寸范围重叠；S8.重复S4-S7若干次，直至获取从第1层到第n层所有检测特征图的锚点大小、锚点密度以及锚点所能匹配的目标尺寸范围，并根据锚点所能匹配的目标尺寸范围将各个目标与锚点进行匹配。进一步地，所述S2步骤中，所述第1层检测特征图上锚点的密度，由所述输入网络的大小、所述第1层检测特征图的大小以及输入网络与所述第1层检测特征图之间的比例关系所决定。进一步地，所述S2步骤中所述锚点与所述目标之间所要求的交并比不小于0.5。进一步地，所述锚点的形状为正方形。进一步地，所述S7步骤中，各个目标的形状先变换为正方形，再与锚点进行匹配，所述目标的形状变换包括以下步骤：获取目标的长hi和宽wi；以及，根据关系式获取所述目标的形状变换后正方形目标的边长Gsi。进一步地，所述S5步骤中，锚点密度与锚点尺寸之间的比例关系式为：其中，Ai为锚点的边长大小，Si为相邻锚点中心点的间距，i表示第i层检测特征图，αi为常数。进一步地，所述S6步骤中，锚点所能匹配到的目标范围公式为：其中，Ai为所述锚点的边长大小，Gi为所述锚点所能匹配目标的边长大小，i表示第i层检测特征图。进一步地，所述S4步骤中，相邻层的检测特征图锚点存在关系：Si+1＝2Si。进一步地，所述S2步骤中，若预设的最小检测目标的尺寸处于所述第1层检测特征图上锚点所能检测得的目标尺寸范围内，调整所述锚点的尺寸，以使预设的最小检测目标的尺寸等于所述第1层检测特征图上锚点所能检测得的目标尺寸的最小值。进一步地，所述S7步骤中，第i层检测特征图上锚点所能匹配的目标尺寸范围与第i-1层检测特征图上锚点所能匹配的目标尺寸范围重叠度大于0％且小于100％。由此可知，本专利技术的目标检测的锚点生成匹配办法，利用各层的检测特征图与相应层的锚点之间的关系，设计密度大小和尺寸大小合理的锚点，使锚点与匹配的目标之间具有完备性和均衡性。附图说明图1为本专利技术实施例的一种目标检测的锚点生成匹配办法流程图；图2为图1所述目标检测的锚点生成匹配办法中步骤1的结构图；图3为图1所述目标检测的锚点生成匹配办法中锚点与目标的位置关系图；图4为图3所述位置关系图中不同尺寸锚点下目标的交并比的曲线图；图3中，11-第一目标，12-第二目标，13-第三目标，21-第一锚点，22-第二锚点，23-第三锚点，24-第四锚点。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的一种目标检测的锚点生成匹配办法作进一步详细说明。根据下面说明，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。参见图1，其为本专利技术实施例的一种目标检测的锚点生成匹配办法流程图。其包括以下步骤：S1.对输入网络进行若干次下采样，每经过一次下采样会生成一张特征图，选取其中n张特征图作为检测特征图用以进行目标检测，所有检测特征图按照下采样的顺序进行排列，其中最先下采样形成的检测特征图为第1层检测特征图，最后下采样形成的检测特征图为第n层检测特征图，同时在目标检测中预设最小检测目标的尺寸；S2.获取第1层检测特征图上锚点的密度，并根据锚点与目标之间所设定的最小交并比，得到所述第1层检测特征图上锚点的大小以及该锚点所能检测得目标尺寸的范围；S3.判断预设的最小检测目标的尺寸是否处于所述第1层检测特征图上锚点所能匹配的目标尺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种目标检测的锚点生成匹配办法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1.对输入网络进行若干次下采样，每经过一次下采样会生成一张特征图，选取其中n张特征图作为检测特征图用以进行目标检测，所有检测特征图按照下采样的顺序进行排列，其中最先下采样形成的检测特征图为第1层检测特征图，最后下采样形成的检测特征图为第n层检测特征图，同时在目标检测中预设最小检测目标的尺寸；/nS2.获取第1层检测特征图上锚点的密度，并根据锚点与目标之间所设定的最小交并比，得到所述第1层检测特征图上锚点的大小以及该锚点所能检测得目标尺寸的范围；/nS3.判断预设的最小检测目标的尺寸是否处于所述第1层检测特征图上锚点所能匹配的目标尺寸范围内，若否，则调整所述第1层检测特征图上的锚点密度，使预设的最小检测目标的尺寸处于所述第1层检测特征图上锚点所能匹配的目标尺寸范围内；/nS4.根据第i-1层检测特征图上锚点的密度大小，以及第i-1层检测特征图和第i层检测特征图中锚点之间的关系，获取第i层检测特征图上锚点的密度大小，其中，2≤i≤n；/nS5.根据第i层检测特征图上锚点的密度大小，以及锚点密度与锚点尺寸之间的比例关系式，获取第i层检测特征图上锚点的尺寸大小；/nS6.根据第i层检测特征图上锚点的尺寸大小，以及锚点所能匹配到的目标范围公式，获取第i层检测特征图上锚点所能匹配的目标尺寸范围；/nS7.判断第i层检测特征图上锚点所能匹配的目标尺寸范围与第i-1层检测特征图上锚点所能匹配的目标尺寸范围是否有重叠，若否，调整第i层检测特征图上锚点的密度大小，再重复步骤S5-S7，直至第i层检测特征图上锚点所能匹配的目标尺寸范围与第i-1层检测特征图上锚点所能匹配的目标尺寸范围重叠；/nS8.重复S4-S7若干次，直至获取从第1层到第n层所有检测特征图的锚点大小、锚点密度以及锚点所能匹配的目标尺寸范围，并根据锚点所能匹配的目标尺寸范围将各个目标与锚点进行匹配。/n...

【技术特征摘要】
1.一种目标检测的锚点生成匹配办法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.对输入网络进行若干次下采样，每经过一次下采样会生成一张特征图，选取其中n张特征图作为检测特征图用以进行目标检测，所有检测特征图按照下采样的顺序进行排列，其中最先下采样形成的检测特征图为第1层检测特征图，最后下采样形成的检测特征图为第n层检测特征图，同时在目标检测中预设最小检测目标的尺寸；
S2.获取第1层检测特征图上锚点的密度，并根据锚点与目标之间所设定的最小交并比，得到所述第1层检测特征图上锚点的大小以及该锚点所能检测得目标尺寸的范围；
S3.判断预设的最小检测目标的尺寸是否处于所述第1层检测特征图上锚点所能匹配的目标尺寸范围内，若否，则调整所述第1层检测特征图上的锚点密度，使预设的最小检测目标的尺寸处于所述第1层检测特征图上锚点所能匹配的目标尺寸范围内；
S4.根据第i-1层检测特征图上锚点的密度大小，以及第i-1层检测特征图和第i层检测特征图中锚点之间的关系，获取第i层检测特征图上锚点的密度大小，其中，2≤i≤n；
S5.根据第i层检测特征图上锚点的密度大小，以及锚点密度与锚点尺寸之间的比例关系式，获取第i层检测特征图上锚点的尺寸大小；
S6.根据第i层检测特征图上锚点的尺寸大小，以及锚点所能匹配到的目标范围公式，获取第i层检测特征图上锚点所能匹配的目标尺寸范围；
S7.判断第i层检测特征图上锚点所能匹配的目标尺寸范围与第i-1层检测特征图上锚点所能匹配的目标尺寸范围是否有重叠，若否，调整第i层检测特征图上锚点的密度大小，再重复步骤S5-S7，直至第i层检测特征图上锚点所能匹配的目标尺寸范围与第i-1层检测特征图上锚点所能匹配的目标尺寸范围重叠；
S8.重复S4-S7若干次，直至获取从第1层到第n层所有检测特征图的锚点大小、锚点密度以及锚点所能匹配的目标尺寸范围，并根据锚点所能匹配的目标尺寸范围将各个目标与锚点进行匹配。


2.如权利要求1所述的目标检测的锚点生成匹配办法，其特征在于，所述S2步骤中，所述第1层检测特征图上锚点的密度，由所述输入网络的大小、所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁美玉，董鹏宇，朱俊，刘文庭，李许强，
申请(专利权)人：上海富瀚微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31