深層学習に基づく物体検出アルゴリズム
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### 2.2.2.1 两阶段检测算法
两阶段检测算法首先生成候选区域(Region Proposals),然后对每个候选区域进行分类和边界框回归。代表性算法包括R-CNN系列(R-CNN、Fast R-CNN、Faster R-CNN)。
### 2.2.2.2 单阶段检测算法
单阶段检测算法直接在图像上进行密集采样,无需生成候选区域,因此速度更快。典型代表有YOLO系列(You Only Look Once)和SSD(Single Shot MultiBox Detector)。
图2-3:不同目标检测算法的架构对比
| 算法类型 | 代表模型 | 精度 | 速度 |
| 两阶段 | Faster R-CNN | 高 | 中 |
| 单阶段 | YOLOv5 | 中高 | 快 |
*注:精度指mAP(mean Average Precision),速度指FPS(Frames Per Second)。
随着深度学习的发展,基于深度学习的目标检测算法逐渐取代了传统的目标检测算法。目前,基于深度学习的目标检测算法主要分为两类:一类是基于候选区域的目标检测算法,另一类是基于回归的目标检测算法。
### 2.2.2.1 基于候选区域的目标检测算法
基于候选区域的目标检测算法主要包括R-CNN系列算法和YOLO系列算法。R-CNN系列算法包括R-CNN、Fast R-CNN、Faster R-CNN等,这些算法通过生成候选区域,然后对候选区域进行分类和回归来实现目标检测。YOLO系列算法包括YOLOv1、YOLOv2、YOLOv3等,这些算法通过将图像划分为网格,然后对每个网格进行预测来实现目标检测。
### 2.2.2.2 基于回归的目标检测算法
基于回归的目标检测算法主要包括SSD系列算法和RetinaNet系列算法。SSD系列算法包括SSD、DSSD等,这些算法通过使用不同尺度的特征图来检测不同大小的目标。RetinaNet系列算法包括RetinaNet、FCOS等,这些算法通过使用焦点损失函数来解决类别不平衡问题。