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Focal Loss升级 | E-Focal Loss让Focal Loss动态化,类别极端不平衡也可以轻松解决

长尾目标检测是一项具有挑战性的任务,近年来越来越受到关注。在长尾场景中,数据通常带有一个Zipfian分布(例如LVIS),其中有几个头类包含大量的实例,并主导了训练过程。相比之下,大量的尾类缺乏实例,因此表现不佳。长尾目标检测的常用解决方案是数据重采样、解耦训练和损失重加权。尽管在缓解长尾不平衡问题方面取得了成功,但几乎所有的长尾物体检测器都是基于R-CNN推广的两阶段方法开发的。在实践中,一阶段检测器比两阶段检测器更适合于现实场景,因为它们计算效率高且易于部署。然而,在这方面还没有相关的工作。

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CVPR 2019论文阅读:Libra R-CNN如何解决不平衡对检测性能的影响?

在目标检测中,人们更关注的往往是模型结构,而在训练过程中投入的注意力相对较少。但是训练过程对于一个目标检测器来说同样关键。在本工作中,作者仔细回顾了检测器的标准训练过程,发现在训练过程中,检测性能往往受到不平衡的限制。这种不平衡往往包括三个方面:sample level(样本层面),feature level(特征层面),objective level(训练目标层面),为了上述三个不平衡对检测性能的影响,本文提出了Libra R-CNN,一个针对目标检测平衡学习的简单有效框架。该框架集成了三个组件:IoU-balanced sampling,balanced feature pyramid,balanced L1 loss,分别对应解决上述的三个不平衡。基于这些改造,Libra R-CNN在AP上的提升有两个多点,可以说是简洁高效。

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