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Paper Review. Learning from Noisy Anchors for One-stage Object Detection@CVPR' 2020

Abstract

  • 문제점
    • IoU(Intersection over Union)을 통해 positive와 negative anchor를 나누게 되면 noise anchor가 발생해 학습이 잘 되지 않는 문제가 발생함
  • 해결책
    • Anchor의 좋고(positive) 나쁨(negative)을 2분할하여 표현하지 않고 동적으로 연속적인 값으로 표현함
    • 지난번 포스팅했던 DAL[1] 방법론과 유사하게 classification branch와 regression branch를 사용하여 좋은 anchor를 분류하는 cleanliness score를 제안함
  • 추가적으로 발생하는 계산량은 거의 없으며, COCO데이터셋에서 성능을 2%이상 증가시킴

Introduction

Positive/Negative Anchor 선택의 중요성 및 문제점

제안하는 Positive/Negative Anchor 선택 방법

  • 문제점
    • IoU(Intersection over Union)을 통한 positive/negative anchor 선택으로 학습이 잘되지 않아 classification과 regression간의 불일치 문제 발생
  • 제안하는 해결 방법 1
    • Anchor를 positive/negative로 discrete하게 나누지 말고 continuous한 값으로 표현하자
  • 제안하는 해결 방법 2
    • Classification branch와 regression branch의 결과값을 사용하여 좋은(positive) anchor를 선택해보자

Proposed Method

Soft Label

Sample Re-Weighting

  • One-stage detector는 two-stage detector와 다르게 RPN이 존재하지 않기 때문에 negative proposal이 매우 많으며, positive proposal은 적음
  • 이 문제를 완화하기 위해 focal loss가 존재하지만, 레이블이 노이즈가 있는 즉 anchor의 좋고 나쁨이 잘못 판별된 위치의 proposal은 학습하는데 방해가 됨
  • 그러므로 cleanliness score를 활용한 re-weight sample방법을 제안함

Experiments

Experimental Setup

  • Dataset
    • 학습용 : COCO trainval135k set
    • 테스트용 : COCO test-dev2017
  • Detectors
    • 주로 사용한 모델 : RetinaNet
    • 벡본 : ResNet-50, ResNet-101, ResNeXt-101 32x8d
  • Implementation details
    • GPUs : 4
    • Batch size : 8 (2 images per GPU)
    • Optimizer : SGD
    • Input image size : 800 x 800
    • Augmentation : horizontal flip
    • Multi-scale training 사용 {640, 672, 704, 736, 768, 800}
    • Multi-scale testing 사용 {400, 500, 600, 700, 900, 1000, 1100, 1200}

Ablation Study

Main Results

Discussions

Conclusions & Reviews

  • IoU(Intersection over Union)을 통해 positive와 negative anchor를 나누게 되면 noise anchor가 발생해 학습이 잘 되지 않기 때문에 classification branch와 regression branch를 사용하여 좋은 anchor를 분류하는 cleanliness score를 제안함

  • Anchor의 좋고(positive) 나쁨(negative)을 2분할하여 표현하지 않고 동적으로 연속적인 값 soft label로 표현하여 anchor의 표현을 다양하게(풍부하게) 해주는 방법이 재밌었음

  • Anchor를 생성하는 것도 중요하지만 학습하기에 좋은 anchor인지 안 좋은 anchor인지 판별하는 것 또한 매우 중요함

Reference

  1. Ming, Qi, et al. “Dynamic Anchor Learning for Arbitrary-Oriented Object Detection.” arXiv preprint arXiv:2012.04150 (2020).