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学习面向目标检测的数据增强策略

计算机视觉与模式识别 2019-06-27 v1 机器学习

摘要

数据增强是训练深度学习模型的关键组成部分。尽管数据增强已被证明能显著提升图像分类性能,但其在目标检测中的潜力尚未得到充分研究。考虑到为目标检测标注图像带来的额外成本,数据增强对于这项计算机视觉任务可能更为重要。在本工作中,我们研究了数据增强对目标检测的影响。我们首先证明,借鉴自图像分类的数据增强操作可能有助于训练检测模型,但提升有限。因此,我们探究了学习得到的、专门化的数据增强策略如何提升检测模型的泛化性能。重要的是,这些增强策略仅影响训练过程,而在评估时保持已训练模型不变。在 COCO 数据集上的实验表明,优化的数据增强策略将检测精度提升超过 +2.3 mAP,并使单一推理模型达到 50.7 mAP 的领先精度。重要的是,在 COCO 上找到的最佳策略可原样迁移到其他检测数据集和模型上,以提升预测精度。例如,用 COCO 确定的最佳增强策略在 PASCAL-VOC 上将强基线模型提升了 +2.7 mAP。我们的结果还揭示,即使考虑强基线模型,学习得到的增强策略也优于面向目标检测的领先架构正则化方法。使用学习策略进行训练的代码已在线发布于 https://github.com/tensorflow/tpu/tree/master/models/official/detection

关键词

引用

@article{arxiv.1906.11172,
  title  = {Learning Data Augmentation Strategies for Object Detection},
  author = {Barret Zoph and Ekin D. Cubuk and Golnaz Ghiasi and Tsung-Yi Lin and Jonathon Shlens and Quoc V. Le},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1906.11172},
  year   = {2019}
}