Person Re-Identification by Deep Joint Learning of Multi-Loss Classification

introduction

we formulate a method for joint learning of local and global feature selection losses designed to optimise person re-id when using only generic matching metrics such as the L2 distance.即联合学习局部和全局特征。作者认为learning any matching distance metric is intrinsically learn- ing a global feature transformation across domains,所以其实特征的度量用简单的比如L2就可以了,主要应该聚焦于特征的提取和表达。
传统的手工提取特征主要提取的是局部特征,比如把图像切分成水平的条状来处理。而dl(deep learning)的方法主要提取的是图像的全局特征。但是作者认为这两种处理方式得到的特征都不是最优的,两者结合才好,因为人的视觉系统是同时处理这两种特征(global (contextual) and local (saliency) information)的。仔细想想,还是有那么点道理的。
作者的网络设计也是从这个角度出发,有两个branch,分别提取局部特征和全局特征,但是这个两个branch不是独立的,而是相互影响,共同学习的。这样一个网络的好处在于,不但可以同时提取局部和全局的特征,还可以学习局部和全局的关系,两者相互补足,来解决局部错位等reID中的典型问题。
此外,作者还introduce a structured sparsity based feature selection learning mechanism for improving multi- loss joint feature learning robustness w.r.t. noise and data co- variance between local and global representations.意思大概就是这是一种基于稀疏性的正则化的手段,用来解决噪声影响。

related work

1.saliency learning based models。这些方法不考虑全局特征,主要modelling localised part im- portance. However, these existing methods consider only the patch appearance statistics within individual locations but no global feature representation learning, let alone the correla- tion and complementary information discovery between local and global features as modelled by the JLML.
2.Spatially Constrained Similarity (SCS) model和Multi-Channel Parts (MCP) network 。这两个方法倒是同时考虑了全局特征。SCS主要聚焦于 supervised metric learning。但是SCS不考虑hand-crafted local and global features之间的关系。MCP主要用triplet ranking loss(不懂)来优化,而JLML主要用multiple classification loss,前者存在一定坏处:Critically, this one-loss model learning is likely to impose negative influ- ence on the discriminative feature learning behaviour for both branches due to potential over-low pre-branch independence and over-high inter-branch correlation. This may lead to sub- optimal joint learning of local and global feature selections in model optimisation, as suggested by our evaluation in Section4.3
3.HER model。主要用了regression loss,而JLML主要用的是classification loss。
4.DGD。这篇文章我仔细看过,它用的也是classification loss。和JLML的区别在于 他是one-loss classification 而JLML是 multi-loss classifi- cation

模型设计

image.png
image.png

(Note that, the ReLU,rectification non-linearity [Krizhevsky et al., 2012] after each conv layer is omitted for brevity.)

两个分支分别提取局部和全局特征。联合学习体现在下面两个方面:
1.low level的特征共享。有两个好处,第一,共享特征,第二,减少参数,防止过拟合,尤其是在reID这个问题上,因为reID的数据集比较小
2.最后把两个512维的特征向量叠加(local and global)

损失函数

这里他们的损失函数的选择不同于大多数现存的deep reID方法,他们的损失函数主要用的是 cross- entropy classification loss function。显存的deep reID方法主要用的contrastive loss,designed to exploit pairwise re-id labels de- fined by both positive and negative pairs, such as the pairwise verification。代表之一是An improved deep learning architecture for person re- identification. In CVPR, 2015.
这么选择损失函数的理由如下(不翻译了,说的还挺有道理的):The motivations for our JLML classification loss based learning are: (i) Significantly simplified training data batch construc- tion, e.g. random sampling with no notorious tricks required, as shown by other deep classification methods [Krizhevsky et al., 2012]. This makes our JLML model more scalable in real-world applications with very large training population sizes when available. This also eliminates the undesirable need for carefully forming pairs and/or triplets in preparing re-id training splits, as in most existing methods, due to the inherent imbalanced negative and positive pair size distribu- tions. (ii) Visual psychophysical findings suggest that rep- resentations optimised for classification tasks generalise well to novel categories [Edelman, 1998]. We consider that re- id tasks are about model generalisation to unseen test iden- tity classes given training data on independent seen identity classes. Our JLML model learning exploits this general clas- sification learning principle beyond the strict pair-wise rela- tive verification loss in existing re-id models.大意就是不要用正负样本这种形式,直接用正样本。DGD这篇文章也是用的一样的思想。

其他

最后就是一些训练细节,以及对模型各种方法有和没有的比较,证明这些方法是有好处的。好处最明显的就是联合global和local特征了:

image.png

还有就是两个分支单独学习比一起学习要好:

image.png

其他的比如有没有low level的shared feature和metric learning的选择,以及selective feature learning(就是那个看不懂的正则化),作用甚微。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 201,784评论 5 474
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 84,745评论 2 378
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 148,702评论 0 335
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,229评论 1 272
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,245评论 5 363
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,376评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,798评论 3 393
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,471评论 0 256
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,655评论 1 295
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,485评论 2 318
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,535评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,235评论 3 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,793评论 3 304
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,863评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,096评论 1 258
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,654评论 2 348
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,233评论 2 341

推荐阅读更多精彩内容

  • 我还是不后悔,爱你和不爱你的决定 只是一个人演的实在辛苦 我又偏偏生性就怕苦 我还是不后悔,没有向你道句珍重 只是...
    珠老三阅读 292评论 0 0
  • 最近正打算进修,找到一个网络培训班,里面的描述是这样子的,也许课程开发者觉得这样有说服力,说服力在哪里呢,当然是课...
    浪漫的高贵阅读 426评论 6 11
  • 01 周末的这天准时地还是在这个点醒,这已经显然成为一个习惯,就像手机闹钟如果你定死了一个时间,它就会在那个点准时...
    黑发长衣阅读 213评论 0 2
  • 11年來到這座小城的一個村子,它挨蒼山很近,如果俯瞰村落,整好是在山坳里,從風水學上看,是個宜居的地方。晏子還在學...
    太陽上de魚阅读 240评论 0 0