Google最新提出的目标检测方法,注意:本文提出的BIFPN和EfficientDet,通过改进 FPN 中多尺度特征融合的结构和借鉴 EfficientNet 模型缩放方法,提出了一种模型可缩放且高效的目标检测算法 EfficientDet。其高精度版本 EfficientDet-D7 仅有 52M 的参数量和326B FLOPS ,在COCO数据集上实现了目前已公布论文中的最高精度 :51.0 mAP!相比于之前的最好算法,它的参数量小 4 倍,FLOPS小9.3倍,而精度却更高(+ 0.3 % mAP)!

论文: EfficientDet: Scalable and Efficient Object Detection
链接: https://arxiv.org/pdf/1911.09070.pdf

话不多说,直接上效果展示图:
EfficientDet:Scalable and Efficient Object Detection 谷歌大脑最新目标检测成果,COCO 51.0 mAP!!!

从小模型低计算量模型到高精度SOTA模型,EfficientDet 搜索出来的 8 个模型一路吊打所有之前的知名算法!

主要改进点

该文一大创新点是改进了FPN中的多尺度特征融合方式,提出了加权双向特征金字塔网络BiFPN。

FPN 引入了一种自顶向下的路径,融合P3~P7的多尺度特征,下图为该文提出的BiFPN与几种FPN 改进的比较:
EfficientDet:Scalable and Efficient Object Detection 谷歌大脑最新目标检测成果,COCO 51.0 mAP!!!
(b)PANet引入了自底向上的融合路径,(c)NAS-FPN则使用神经架构搜索得到不规则的特征网络拓扑结构,(d)为作者提出的另一种改进,全连接FPN,(e)为作者提出的一种简化FPN,(f)为作者最终在 EfficientDet 使用的BiFPN。

EfficientDet 网络结构:

EfficientDet:Scalable and Efficient Object Detection 谷歌大脑最新目标检测成果,COCO 51.0 mAP!!!

实验结果

EfficientDet:Scalable and Efficient Object Detection 谷歌大脑最新目标检测成果,COCO 51.0 mAP!!!

AA代表AutoAugmentation。

EfficientDet 在与精度相当的算法相比较时,参数量小 4 到 8 倍,FLOPS小 9.7 到 28 倍,GPU下加速 1.4 到 3.2 倍,CPU下加速 3.4 到 8.1 倍。

而且 EfficientDet-D7 取得了COCO数据集上的精度新高。

与SOTA方法比较,模型Size明显更小:

EfficientDet:Scalable and Efficient Object Detection 谷歌大脑最新目标检测成果,COCO 51.0 mAP!!!
GPU计算延迟比较结果(GPU 为 Titan-V):

EfficientDet:Scalable and Efficient Object Detection 谷歌大脑最新目标检测成果,COCO 51.0 mAP!!!
CPU计算延迟比较结果(单线程的 Xeon CPU):

EfficientDet:Scalable and Efficient Object Detection 谷歌大脑最新目标检测成果,COCO 51.0 mAP!!!
总之,通过改进FPN多尺度融合方法和模型缩放,该文的结果非常吸引人,是最近目标检测领域的新标杆!!!