YOLOV1 V2 V3 SSD 笔记

YOLOV1

https://blog.csdn.net/hrsstudy/article/details/70305791

• 检测网络包括24个卷积层和2个全连接层

优点：

• 1、YOLO检测物体非常快。
  因为没有复杂的检测流程，只需要将图像输入到神经网络就可以得到检测结果，YOLO可以非常快的完成物体检测任务。标准版本的YOLO在Titan X 的 GPU 上能达到45 FPS。更快的Fast YOLO检测速度可以达到155 FPS。而且，YOLO的mAP是之前其他实时物体检测系统的两倍以上。

• 2、YOLO可以很好的避免背景错误，产生false positives。
  不像其他物体检测系统使用了滑窗或region proposal，分类器只能得到图像的局部信息。YOLO在训练和测试时都能够看到一整张图像的信息，因此YOLO在检测物体时能很好的利用上下文信息，从而不容易在背景上预测出错误的物体信息。和Fast-R-CNN相比，YOLO的背景错误不到Fast-R-CNN的一半。

• 3、YOLO可以学到物体的泛化特征。
  当YOLO在自然图像上做训练，在艺术作品上做测试时，YOLO表现的性能比DPM、R-CNN等之前的物体检测系统要好很多。因为YOLO可以学习到高度泛化的特征，从而迁移到其他领域。

缺点：

• 1、YOLO的物体检测精度低于其他state-of-the-art的物体检测系统。
• 2、YOLO容易产生物体的定位错误。
• 3、YOLO对小物体的检测效果不好（尤其是密集的小物体，因为一个栅格只能预测2个物体）。
  

更重视8维的坐标预测，给这些损失前面赋予更大的loss weight, 记为 λcoord ,在pascal VOC训练中取5。（上图蓝色框）
对没有object的bbox的confidence loss，赋予小的loss weight，记为 λnoobj ，在pascal VOC训练中取0.5。（上图橙色框）
有object的bbox的confidence loss (上图红色框) 和类别的loss （上图紫色框）的loss weight正常取1。

对不同大小的bbox预测中，相比于大bbox预测偏一点，小box预测偏相同的尺寸对IOU的影响更大。而sum-square error loss中对同样的偏移loss是一样。
为了缓和这个问题，作者用了一个巧妙的办法，就是将box的width和height取平方根代替原本的height和width。 如下图：small bbox的横轴值较小，发生偏移时，反应到y轴上的loss（下图绿色）比big box(下图红色)要大。

YOLOV2

https://blog.csdn.net/wfei101/article/details/79398563

• BN(V1，V2 都用了BN)
• High Resolution Classifier
  目前的目标检测方法中，基本上都会使用ImageNet预训练过的模型（classifier）来提取特征，如果用的是AlexNet网络，那么输入图片会被resize到不足256 * 256，导致分辨率不够高，给检测带来困难。为此，新的YOLO网络把分辨率直接提升到了448 * 448，这也意味之原有的网络模型必须进行某种调整以适应新的分辨率输入。
  对于YOLOv2，作者首先对分类网络（自定义的darknet）进行了fine tune，分辨率改成448 * 448，在ImageNet数据集上训练10轮（10 epochs），训练后的网络就可以适应高分辨率的输入了。然后，作者对检测网络部分（也就是后半部分）也进行fine tune。这样通过提升输入的分辨率，mAP获得了4%的提升。
• Convolutional With Anchor Boxes
• Dimension Clusters（维度聚类）（K均值聚类）
• Direct location prediction（直接位置预测）
• Fine-Grained Features（细粒度特征）
• Multi-Scale Training

YOLOV3

https://blog.csdn.net/u014380165/article/details/80202337

SSD

https://blog.csdn.net/WZZ18191171661/article/details/79444217
数据增强
(1) 随机剪裁：采样一个片段，使剪裁部分与目标重叠分别为0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9，剪裁完resize到固定尺寸。

(2) 以0.5的概率随机水平翻转。

将正负样本的比例控制在positive：negative=1：3

优点：运行速度超过YOLO，精度超过Faster-rcnn（一定条件下，对于稀疏场景的大目标而言）。
缺点：需要人工设置prior box的min_size，max_size和aspect_ratio值。网络中default box的基础大小和形状不能直接通过学习获得，而是需要手工设置。而网络中每一层feature使用的default box大小和形状恰好都不一样，导致调试过程非常依赖经验。(相比之下，YOLO2使用聚类找出大部分的anchor box形状，这个思想能直接套在SSD上)
虽然采用了pyramdial feature hierarchy的思路，但是对小目标的recall依然一般，并没有达到碾压Faster RCNN的级别。可能是因为SSD使用conv4_3低级feature去检测小目标，而低级特征卷积层数少，存在特征提取不充分的问题。

default box
每个feature map上的每个点产生6个类似anchor的先验框，加速回归。