computer-vision - 从 Fast R-CNN 的所有边界框中提取特征

Question

我刚刚安装了 Fast RCNN 并运行了演示，

我想知道是否可以从图像中的所有边界框提取特征(并对整个数据集执行此操作)。

例如，如果 Fast RCNN 从图像中检测到猫、狗和汽车，

我想为猫、狗和汽车分别提取 CNN 特征。

对数万张图像执行此操作。

Fast RCNN 的 Github ( https://github.com/rbgirshick/caffe-fast-rcnn/tree/master/examples/feature_extraction ) 上的特征提取示例似乎是使用 caffe 对整个图像而不是每个边界框进行特征提取的复制品。

有人可以帮我解决这个问题吗？

更新:

显然，每个边界框的特征提取是在 https://github.com/rbgirshick/fast-rcnn/blob/master/lib/fast_rcnn/test.py 的以下代码部分中完成的:

# When mapping from image ROIs to feature map ROIs, there's some aliasing
# (some distinct image ROIs get mapped to the same feature ROI).
# Here, we identify duplicate feature ROIs, so we only compute features
# on the unique subset.
if cfg.DEDUP_BOXES > 0:
    v = np.array([1, 1e3, 1e6, 1e9, 1e12])
    hashes = np.round(blobs['rois'] * cfg.DEDUP_BOXES).dot(v)
    _, index, inv_index = np.unique(hashes, return_index=True,
                                    return_inverse=True)
    blobs['rois'] = blobs['rois'][index, :]
    boxes = boxes[index, :]

# reshape network inputs
net.blobs['data'].reshape(*(blobs['data'].shape))
net.blobs['rois'].reshape(*(blobs['rois'].shape))
blobs_out = net.forward(data=blobs['data'].astype(np.float32, copy=False),
                        rois=blobs['rois'].astype(np.float32, copy=False))
if cfg.TEST.SVM:
    # use the raw scores before softmax under the assumption they
    # were trained as linear SVMs
    scores = net.blobs['cls_score'].data
else:
    # use softmax estimated probabilities
    scores = blobs_out['cls_prob']

if cfg.TEST.BBOX_REG:
    # Apply bounding-box regression deltas
    box_deltas = blobs_out['bbox_pred']
    pred_boxes = _bbox_pred(boxes, box_deltas)
    pred_boxes = _clip_boxes(pred_boxes, im.shape)
else:
    # Simply repeat the boxes, once for each class
    pred_boxes = np.tile(boxes, (1, scores.shape[1]))

if cfg.DEDUP_BOXES > 0:
    # Map scores and predictions back to the original set of boxes
    scores = scores[inv_index, :]
    pred_boxes = pred_boxes[inv_index, :]

return scores, pred_boxes

我正在尝试找出如何调整它来保存特征，就像我们使用 Caffe 来保存整个图像的特征一样，这些特征被保存到 mdb 文件中。

Answer 1

更新

在确定正确边界框的过程中，Fast-RCNN 从大量(~800-2000)图像区域中提取 CNN 特征，称为对象提议。这些区域是通过不同的算法获得的，通常为 selective search 。计算完成后，它使用这些特征来识别“正确”的建议并找出“正确”的边界框。这称为边界框回归。

当然，Fast-RCNN 优化了这个过程，但仍然需要从比与感兴趣对象相关的区域更多的区域中提取 CNN 特征。

简单来说，如果您要在粘贴的代码快照中保存变量 blobs_out，您将保存与所有对象提案相关的功能，包括“错误的” ”建议。但您可以保存所有这些，然后尝试修剪并仅检索所需的内容。要保存功能，只需使用 pickle.dump()。

查看test_net函数的末尾，here 。 nms_dets 变量似乎存储了最终的框。可能有一种方法可以获取您存储的 blobs_out 并丢弃不需要的功能，但它似乎并不那么简单。

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我能想到的最简单的解决方案如下。

让我们用 Fast-RCNN 计算最终的边界框。然后，使用如下内容提取相关图像补丁(我假设是 Python):

img = cv2.imread('/path/to/image')
for bbox in bboxes_list:
    x0, y0, x1, y1 = bbox
    cut = img[y0:y1, x0:x1]
    extract_cnn_features(cut)

特征提取与整个图像情况相同:

 net = Caffe.NET('deploy.prototxt', 'caffemodel', caffe.TEST)
 # preprocess input
 net.blobs['data'].data[...] = net_input
 net.forward()
 feats = net.blobs['my_layer'].data.copy()

当然，这种方法的计算成本很高，因为您基本上需要计算 CNN 特征的两倍。这取决于您对速度的要求以及 CNN 模型的大小。