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generate_anchors 解析

时间:2019-07-14 14:13:16来源:IT技术作者:seo实验室小编阅读:82次「手机版」
 

anchors

代码主要用于:生成尺度为:128,256,512; 宽高比为:1:2,1:1,2:1的anchor

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  1. #功能描述:生成多尺度、多宽高比的anchors。  
  2. #          尺度为:128,256,512; 宽高比为:1:2,1:1,2:1  
  3.   
  4. import numpy as np  #提供矩阵运算功能的库  
  5.   
  6. #生成anchors总函数:ratiOS为一个列表,表示宽高比为:1:2,1:1,2:1  
  7. #2**x表示:2^x,scales:[2^3 2^4 2^5],即:[8 16 32]  
  8. def generate_anchors(base_size=16, ratios=[0.5, 1, 2],  
  9.                      scales=2**np.arange(3, 6)):  
  10.     """ 
  11.     Generate anchor (reference) windows by enumerating aspect ratios X 
  12.     scales wrt a reference (0, 0, 15, 15) window. 
  13.     """  
  14.     base_anchor = np.array([1, 1, base_size, base_size]) - 1  #新建一个数组:base_anchor:[0 0 15 15]  
  15.     ratio_anchors = _ratio_enum(base_anchor, ratios)  #枚举各种宽高比  
  16.     anchors = np.vstack([_scale_enum(ratio_anchors[i, :], scales)  #枚举各种尺度,vstack:竖向合并数组  
  17.     for i in xrange(ratio_anchors.shape[0])]) #shape[0]:读取矩阵第一维长度,其值为3  
  18.     return anchors  
  19.   
  20. #用于返回width,height,(x,y)中心坐标(对于一个anchor窗口)  
  21. def _whctrs(anchor):  
  22.     """ 
  23.     Return width, height, x center, and y center for an anchor (window). 
  24.     """  
  25.     #anchor:存储了窗口左上角,右下角的坐标  
  26.     w = anchor[2] - anchor[0] + 1  
  27.     h = anchor[3] - anchor[1] + 1  
  28.     x_ctr = anchor[0] + 0.5 * (w - 1)  #anchor中心点坐标  
  29.     y_ctr = anchor[1] + 0.5 * (h - 1)  
  30.     return w, h, x_ctr, y_ctr  
  31.   
  32. #给定一组宽高向量,输出各个anchor,即预测窗口,**输出anchor的面积相等,只是宽高比不同**  
  33. def _mkanchors(ws, hs, x_ctr, y_ctr):  
  34.     #ws:[23 16 11],hs:[12 16 22],ws和hs一一对应。  
  35.     """ 
  36.     Given a vector of widths (ws) and heights (hs) around a center 
  37.     (x_ctr, y_ctr), output a set of anchors (windows). 
  38.     """  
  39.     ws = ws[:, np.newaxis]  #newaxis:将数组转置  
  40.     hs = hs[:, np.newaxis]  
  41.     anchors = np.hstack((x_ctr - 0.5 * (ws - 1),    #hstack、vstack:合并数组  
  42.                          y_ctr - 0.5 * (hs - 1),    #anchor:[[-3.5 2 18.5 13]  
  43.                          x_ctr + 0.5 * (ws - 1),     #        [0  0  15  15]  
  44.                          y_ctr + 0.5 * (hs - 1)))     #       [2.5 -3 12.5 18]]  
  45.     return anchors  
  46.   
  47. #枚举一个anchor的各种宽高比,anchor[0 0 15 15],ratios[0.5,1,2]  
  48. def _ratio_enum(anchor, ratios):  
  49.     """   列举关于一个anchor的三种宽高比 1:2,1:1,2:1 
  50.     Enumerate a set of anchors for each aspect ratio wrt an anchor. 
  51.     """  
  52.   
  53.     w, h, x_ctr, y_ctr = _whctrs(anchor)  #返回宽高和中心坐标,w:16,h:16,x_ctr:7.5,y_ctr:7.5  
  54.     size = w * h   #size:16*16=256  
  55.     size_ratios = size / ratios  #256/ratios[0.5,1,2]=[512,256,128]  
  56.     #round()方法返回x的四舍五入的数字,sqrt()方法返回数字x的平方根  
  57.     ws = np.round(np.sqrt(size_ratios)) #ws:[23 16 11]  
  58.     hs = np.round(ws * ratios)    #hs:[12 16 22],ws和hs一一对应。as:23&12  
  59.     anchors = _mkanchors(ws, hs, x_ctr, y_ctr)  #给定一组宽高向量,输出各个预测窗口  
  60.     return anchors  
  61.   
  62. #枚举一个anchor的各种尺度,以anchor[0 0 15 15]为例,scales[8 16 32]  
  63. def _scale_enum(anchor, scales):  
  64.     """   列举关于一个anchor的三种尺度 128*128,256*256,512*512 
  65.     Enumerate a set of anchors for each scale wrt an anchor. 
  66.     """  
  67.     w, h, x_ctr, y_ctr = _whctrs(anchor) #返回宽高和中心坐标,w:16,h:16,x_ctr:7.5,y_ctr:7.5  
  68.     ws = w * scales   #[128 256 512]  
  69.     hs = h * scales   #[128 256 512]  
  70.     anchors = _mkanchors(ws, hs, x_ctr, y_ctr) #[[-56 -56 71 71] [-120 -120 135 135] [-248 -248 263 263]]  
  71.     return anchors  
  72.   
  73. if __name__ == '__main__':  #主函数  
  74.     import time  
  75.     t = time.time()  
  76.     a = generate_anchors()  #生成anchor(窗口)  
  77.     print time.time() - t   #显示时间  
  78.     print a  
  79.     from IPython import embed; embed()  
  80.   

其中,_ratio_enum()部分生成三种宽高比 1:2,1:1,2:1的anchor如下图所示:

其中,_scale_enum()部分,生成三种尺寸的anchor,以_ratio_enum()部分生成的anchor[0 0 15 15]为例,扩展了三种尺度 128*128,256*256,512*512,如下图所示:

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