带你读AI论文丨用于目标检测的高斯检测框与ProbIoU (2)

带你读AI论文丨用于目标检测的高斯检测框与ProbIoU

1.3 多边形框 (PBB) 转化为 GBB

多边形框转化为高斯框,可按下列公式进行计算:

2. ProbIoU 及定位损失函数 2.1 ProbIoU Bhattacharyya Distance (BD)

为计算不同 GBB 间的相似度,本文首先采用了 Bhattacharyya Coefficient(BC);两个概率密度函数 p(x)和 q(x) 间的 BC 按下列公式进行计算:

其中 BC (p,q ) ∈ [0,1], 当且仅当两个分布相同时,BC (p,q)=1 。

基于上述 BC ( p,q ),可以得到不同 分布间的巴氏距离 (Bhattacharyya Distance, BD), 两个概率密度函数p(x)和q(x) 间的BD按下列公式进行计算:

当 p ~N (μ1,Σ1), q~N (μ2, Σ2 ) 且目标检测中实际问题为2维向量及矩阵,巴氏距离 BD 可通过如下公式进行计算:

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Hellinger Distance (HD)

由于 Bhattacharyya Distance 不满足三角不等式,所以它并不是真实的距离,因此,为表示真实距离,采用 Hellinger Distance (HD) ,其公式如下:

其中 HD (p,q) ∈ [0,1],当且仅当两个分布相同时, HD(p,q)=0 。

Probabilistic IoU (ProbIoU)

基于上述 Hellinger Distance , 本文提出高斯分布相似性计算方法 ProbIoU ,其具体计算公式如下:

2.2 定位损失函数

假设预测 GBB 为 p= (x1,y1,a1,b1,c1 ),真实 GBB 为 p=(x2,y2,a2,b2,c2 ),则其损失函数如下所示:

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