文字檢測演算法八 DeepText

2021-10-01 13:26:52 字數 2255 閱讀 8894

目錄1. 概述:

2. fcn:

3. rpn:

4. bilinear sampling :

5. text recognition :

6. 總結:

提出了一種場景文字定位和識別方法。 新穎性包括:在單個端到端傳遞的訓練文字檢測和識別,識別cnn的結構和其輸入層的幾何形狀保留文字的表徵,並使其解析度適應資料。所提出的方法在兩個標準資料集(icdar 2013和icdar 2015)上實現了端到端文字識別的最先進準確度,同時比競爭方法快乙個數量級 - 整個流程以10幀執行每秒在nvidia k80 gpu上。

整體流程,輸入先進行乙個基於yolov2 的全卷積網路,然後經過rpn網路,輸出經過nms過濾後的roi邊框,然後根據該邊框在最後一層卷積層上通過類似於stn的方式對映出高度固定的patch塊。然後基於ctc進行識別。再根據識別的結果進行nms過濾,得到最終結果。

這裡在訓練的時候,只取**邊框和targets的iou最大的邊框進行loss計算。而在測試的時候,如果也這樣做,會出現漏檢的情況。因此修改為通過乙個閾值的限制,只要高於固定閾值的都會進行前向傳播,後續再將得到的結果進行合併。

該基礎結構採用yolov2 的結構,使用了18個卷積層,5個pooling層。假設輸入為h*w*3,最終得到的featuremap大小為(w/32)* (h/32)*1024

首先rpn模組的anchor還是採用yolov2 中使用的基於kmeans的方式,在訓練集合上生成的包含了各種aspect ratio和scale的一共14個anchor,即k=14。

rpn模組會輸出**的中心座標rx,ry,寬高rw,rh,角度rseita,得分rp。一共6個維度的特徵。加上anchor的維度,最終將會輸出(w/32)* (h/32)*6k 的特徵圖。

座標的**方式和yolov2也一樣。角度seita是yolov2中沒有的。

如上式所示,rx,ry,rw,rh,rseita為需要**的值。

這裡**中心座標rx,ry,和寬高rw,rh來生成最終的邊框。最終的x,y,w,h分別表示中心座標相對於anchor中心的倍數和寬高相對於anchor寬高的倍數。

cx,cy為框的中心座標所在的grid cell 距離左上角第乙個grid cell的cell個數。

rx,ry為**的邊框的中心點座標。

σ()函式為logistic函式,將座標歸一化到0-1之間。最終得到的bx,by為歸一化後的相對於grid cell的值。

rw,rh,為**的邊框的寬,高。求exp函式後會得到anchor的不同倍數,包括小於1和大於1的。

aw,ah為anchor的寬,高。

seita等於rseita,為直接**的角度。角度區間為(-pi/2,pi/2)

該模組主要進行旋轉,平移,縮放的仿射變換。通過該變換,將roi區域都歸一化到固定32個畫素的高度。類似於stn的操作。和roi pooling操作還是有區別。roi pooling只能得到固定大小的roi區域,但是bilinear sampling 可以得到固定高度,寬度不一定的roi區域,很好的保證了aspect ratio。缺點就是,這塊沒法像roi pooling那樣走並行了。

識別模組的網路結構如下:

loss使用的是ctc loss。

(1)以前的檢測框架都是利用檢測的分數來過濾檢測框。但是本文利用識別結果的分數來對檢測框進行過濾,思想很好。更好的使用檢測輔助識別,識別輔助檢測。這樣做的優勢就是只需要乙個rpn模組就可以了,而不需要額外的後續的fast rcnn模組了。自然網路整體效率就會大大提公升。

(2)整體rpn檢測模組+ctc識別模組,相比mask text spotter只能識別26個字母和10個數字更加具有通用性。

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