深度学习-MobileFaceNet网络结构详解

MobileNet

可分离卷积（Depthwise separable conv）：

可分离卷积可以减少参数量与计算量：

例如输入是1001003，普通卷积采用33352的卷积核，输出为10010052,参数量为33352=1404

使用深度分离卷积，第一步是采用333的卷积核，输出各个通道不相加，仍然为3通道，第二步采用113*52的卷积核，输出相同，参数量为27+156=183，参数量减少

MobileNetV2


使用反残差模块，“反”体现在原来的模块会使用11的卷积和降维，再用33卷积核去卷积，现先使用1*1的卷积核升维，再使用大卷积核卷积。

那有人会问，这样不是会增加计算量吗？

其实，减少计算量体现在第二层是只有一个卷积核，即使用了可分离卷积的方式，因此计算量会减少。

举个例子：

假设不使用可分离卷积，设输入通道数为20,输出通道数同样要20，那么第二层需要3320*20个参数，

使用了可分离卷积，第二层则只需要3320*1个参数，每个通道的卷积结果不相加，因此输出通道数不变，但是减少了计算量。

MobileNetV2网络结构

其中：t表示通道“扩张”倍数，c表示输出通道数，n表示重复次数，s表示步长stride。

MobileFaceNet
mobilefacenet其实是mobilenetV2的改进版本，主要改进之处有以下几个地方：

1.针对平均池化层，许多研究表明，使用平均池化层会使得网络表现下降，但是一直没有理论说明，因此作者在文中给出了一个理论解释：

​ 在最后一个77特征图中，虽然中心点的感知域和边角点的感知域是一样的，但是中心点的感知域包括了完整的图片，边角点的感知域却只有部分的图片，因此每个点的权重应该不一样，但是平均池化层却把他们当作一样的权重去考虑了，因此网络表现会下降，如图：

因此，作者在此处使用了可分离卷积代替平均池化层，即使用一个77512（512表示输入特征图通道数目）的可分离卷积层代替了全局平均池化，这样可以让网络自己不同点的学习权重。
此处的可分离卷积层使用的英文名是global depthwise convolution，global表示全局，depthwise表示逐深度，即逐通道的卷积，其实就是之前描述的那种可分离卷积的方式：使用77512的卷积核代替77512512的卷积核。
其实这里我们可以发现，后者其实是全卷积[1]。

2.采用Insightface的损失函数进行训练。
3.一些小细节：通道扩张倍数变小；使用Prelu代替relu;使用batch Normalization。
网络整体结构如下：

实验及结果
和MobileNet、ShuffleNet的对比
此处训练集采用CASIA-Webface，损失采用Insightface的损失

和其他算法的对比
此处训练集采用清理过的MS-Celeb-1M，损失采用Insightface的损失。

Megaface

文中引用
[1] Evan Shelhamer, Jonathan Long, Trevor Darrell.Fully Convolutional Networks for Semantic Segmentation .arXiv:1605.06211,2016.

原文链接：https://blog.csdn.net/Fire_Light_/article/details/80279342