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【2020 CVPR】PolarMask: Single Shot Instance Segmentation with Polar Representation

Code: https://github.com/xieenze/PolarMask

Motivation

基于FCOS实现实例分割,使用极坐标表达实例的轮廓,进一步形成分割结果。

本文方法采用极坐标表示物体,有以下几点好处:

  • 极坐标的原点可以看作是物体的中心
  • 从原点开始,轮廓上的点由距离和角度来确定
  • 很方便将所有点连接成一个完整的轮廓

Methods

PolarMask由一个特征金字塔和两三个特定的heads组成,分别预测Mask、bbox、bbox的类别。

Polar Mask Segmentation

物体由极坐标表示,物体中心作为原点,从原点向四周发出射线,每条射线夹角为\(\theta\)度,所以物体轮廓上的点只需记录到原点的距离即可。

质心和bbox中心哪一个更好,作者也不确定,但实验表明,质心更好一些。解释为质心有更高概率落到物体上。

Polar Centerness

\[ \text { Polar Centerness }=\sqrt{\frac{\min \left(\left\{d_{1}, d_{2}, \ldots, d_{n}\right\}\right)}{\max \left(\left\{d_{1}, d_{2}, \ldots, d_{n}\right\}\right)}} \]

\[ Polar IoU Loss = log{\frac{\sum_{i=1}^{n}{d_{max}}}{\sum_{i=1}^{n}{d_{min}}}} \]

Experiments