1607.CVPR-Joint Learning of Single-image and Cross-image Representations for Person ReID 论文笔记

作者将reid任务按照最终测度方法的不同,分成了两类:即按照距离loss训练方法的SIR(single-image representation)和按照对比loss训练网络的CIR(cross-image representation),作者提出了一种卷积神经网络框架,可以将两类方法整合到一个框架里,进行联合训练,最终以得分和阈值设置的形式应用训练好的模型。这样可以提升匹配率的直觉上的原因:
SIR特征可以提前被预处理提取得到,仅仅需要做距离或相似度的计算来匹配图像,匹配效率更好
CIR方法可以更有效的建模probe和gallery之间的关系,本质也是学习一种度量矩阵,但特征提取过程,对空间位移和视角变化更具鲁棒性。
因此,在不增加太大计算代价的情况下,作者考虑结合SIR和CIR可能会得到更好的综合性能表现。

以二元组图像对输入为例,框架如下:
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具体的模型结构设置:
The Pairwise model combine with SIR+CIR
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框架介绍:
如图,以二元组图像对输入为例,SIR子网络和CIR网络共享一个基本的卷积特征提取,以降低计算代价,SIR子网络从每个图片的每个特征图中提取特征表达描述子,而CIR本质上还是从每两幅图像的两个特征图中提取整合的特征表达,采用SIR对应的距离loss和CIR对应由标准二分类SVM拓展而来的二元组分类loss来分别指导学习SIR子网络和CIR子网络参数,采用由这两loss加权的整体loss来训练得到包括共享卷积部分的整个网络的参数。

Pairwise Comparison Formulation
包括:z为提取到的特征向量, ξ为类似SVM中用的松弛变量,L为loss,b,α,和η都是trade-off参数,需要交叉验证法设置合适的经验参数。
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作者寻找了SIR和CIR之间的联系,推导如下:
基于SIR的欧式距离计算可以被视为CIR分类得分计算的特例,而还有像reid中常用的马氏距离,联合贝叶斯和LADF等距离或相似度度量方法也可以被视为CIR分类得分计算的特例。我们可以通过得分与阈值的比较,比较两图像否为同一ID。
CIR分类得分计算,公式:
f代表单图像输入提取特征的卷积网络,x为图像,g为图像对输入的特征提取网络,s为应用网络得到的特征比对得分,w和b为分类器参数,类似于SVM中的w,b。
这里写图片描述
欧式距离:L2范数距离得分
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马氏距离:度量学习M矩阵,学习M就类似于学习w
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联合贝叶斯的概率测度得分计算:实质是更一般化的马氏距离
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LADF:
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然后,作者拓展了框架,得到整合的三元组输入的结构The triplet model combine with SIR+CIR
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Triplet Comparison Formulation
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实验
应用训练的模型,计算得分,依据:
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即作者设计了三种计算得分来做匹配实验:
1.The pairwise model combine with SIR+CIR:Score1
2.The triplet model combine with SIR+CIR:Score2
3.用两个被训练的模型的融合:Score3=Score1+µScore2

在cuhk03上的实验对比:
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另外,作者在cuhk01,cuhk03及VIPer上和现有一些的方法做了实验对比,有明显的效果提升。
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