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FCHD在人群中準确快速的檢測頭部算法

來自霍尼韋爾的資深資料科學家Aditya Vora分享了一種快速精準的人頭檢測(head detector)算法并開源了代碼。

先來看下檢測視訊截圖:

FCHD在人群中準确快速的檢測頭部算法

人頭檢測在安防監控中是比較常用的功能,而公共汽車、商場或者大型場館的擁擠人群計數的精準性也非常重要。

FCHD在人群中準确快速的檢測頭部算法

傳統的算法原理

作者稱擁擠人群計數目前主要有兩種實作路徑:

1.運用回歸的算法思緒,直接依據圖像回歸出擁堵人群密度熱圖,它的缺陷是隻能得到場景整體的一個擁堵指數,不能獲知人群個體的詳細位置,而且這種辦法對圖像分辨率很敏感。

2.運用目的檢測的辦法,比方直接運用Faster RCNN檢測人,檢測後數目的為“人”的個數。這種辦法的缺陷是在人物互相遮擋的狀況下常常性能較差,而人群越擁堵互相遮擋的可能性越大,招緻算法運用受限。

FCHD在人群中準确快速的檢測頭部算法

該文作者希望設計更有針對性的精準的人頭檢測,完成愈加精準的人群計數。

作者創新的兩點,輕量級人頭檢測網絡和anchors尺度的選擇。

算法的網絡架構:

從上圖可知,網絡的前半局部是VGG16特征提取網絡,經過一次卷積,然後分開分别運用1*1卷積進入Regression head(用于回歸人頭的位置資訊)和Classification head(用于分類能否為人頭)。

在檢測網絡中,anchors是很重要的概念,是一組預定義的包圍框,在對象檢測系統中預測尺度和位移。作者以為普通目的辨認中anchors的尺度定義過大,應該依據“有效感受野”(effective receptive field)的思想,減小尺度(直覺上“人頭”目的比“人體”目的也要小)。

實驗結果

作者在BRAINWASH資料庫上做了實驗,打敗了三個基線算法,并取得了與最好結果算法“可比較“的性能。

FCHD在人群中準确快速的檢測頭部算法

提出的算法比較快,使用Quadro M1000M顯示卡(僅有512 CUDA核心)速度達到5fps,使用Jetson TX2(僅有256 CUDA核心)速度1.6fps。相比以往算法更加适合于嵌入式邊緣計算平台。

FCHD在人群中準确快速的檢測頭部算法

論文、代碼、資料下載下傳:

在“圖像算法”公衆号對話界面回複“FCHD”,即可收到百度雲下載下傳位址。

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