2020-12-09
FCN采样理论
1.双线性插值上采样
2.反卷积上采样
每个像素周围补零
3.反池化上采样
把其它位置补零
实现过程
• 用AlexNet，VGG16或者GoogleNet训练好的模型做初始化，在这个基础上做fine-tuning，只需在末尾加上upsampling，参数的学习还是利用CNN本身的反向传播原理。
• 采用全图做训练，不进行局部抽样。实验证明直接用全图已经很高效。FCN例子: 输入可为任意尺寸图像彩色图像；输出与输入尺寸相同，深度为：20类目标+背景=21，模型基于AlexNet。
• 蓝色：卷积层。
• 绿色：Max Pooling层。
• 黄色: 求和运算, 使用逐数据相加，把三个不同深度的预测结果进行融合：较浅的结果更为精细，较深的结果更为鲁棒。
• 灰色: 裁剪, 在融合之前，使用裁剪层统一两者大小, 最后裁剪成和输入相同尺寸输出。
• 对于不同尺寸的输入图像，各层数据的尺寸（height，width）相应变化，深度（channel）不变。
• 全卷积层部分进行特征提取, 提取卷积层（3个蓝色层）的输出来作为预测21个类别的特征。
• 图中虚线内是反卷积层的运算, 反卷积层（3个橙色层）可以把输入数据尺寸放大。和卷积层一样，升采样的具体参数经过训练确定。
全图训练
反卷积 步长32
反卷积 步长16
反卷积 步长8
实例：
对原图像进行卷积 conv1、pool1后原图像缩小为1/2；
之后对图像进行第二次 conv2、pool2后图像缩小为1/4；
继续对图像进行第三次卷积操作conv3、pool3缩小为原图像的1/8，此时保留pool3的featureMap；
继续对图像进行第四次卷积操作conv4、pool4，缩小为原图像的1/16，保留pool4的featureMap；
最后对图像进行第五次卷积操作conv5、pool5，缩小为原图像的1/32，
然后把原来CNN操作中的全连接变成卷积操作conv6、conv7，图像的featureMap数量改变但是图像大小依然为原图的1/32，此时图像不再叫featureMap而是叫heatMap。
