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深度相机 “工欲善其事必先利其器‘’我们先从能够获取RGBD数据的相机开始谈起。首先我们来看一看其分类。 根据其工作原理主要分为三类: 1.双目方案 基于双目立体视觉的深度相机类似人类的双眼,和基于TOF、结构光原理的深度相机不同,它不对外主动投射光源,完全依靠拍摄的两张图片(彩色RGB或者灰度图)来计算深度,因此有时候也被称为被动双目深度相机。比较知名的产品有STEROLABS 推出的 ZED 2K Stereo Camera和Point Grey 公司推出的 BumbleBee。 双目立体视觉是基于视差原理,由多幅图像获取物体三维几何信息的方法。在机器视觉系统中, 双目视觉一般由双摄像机从不同角度同时获取周围景物的两幅数字图像,或有由单摄像机在不同时刻从不同角度获取周围景物的两幅数字图像 ,并基于视差原理即可恢复出物体三维几何信息,重建周围景物的三维形状与位置。 双目视觉有的时候我们也会把它称为体视,是人类利用双眼获取环境三维信息的主要途径。从目前来看,随着机器视觉理论的发展,双目立体视觉在机器视觉研究中发回来看了越来越重要的作用 为什么非得用双目相机才能得到深度?...
基于文章 《Elucidating the Design Space of Diffusion-Based Generative Models》 来统一扩散模型框架 通用扩散模型框架推导 加噪公式 Flow Matching的一步加噪公式 \[\mathbf{x}_t=(1-t)\mathbf{x}_0+t\varepsilon\] 写成概率分布形式: \[p(\mathbf{x}_t|\mathbf{x}_0)=\mathcal{N}(\mathbf{x}_t;(1-t)\mathbf{x}_0,t^2\mathbf{I})\] Score Matching的一步加噪公式 \[\mathbf{x}_t=\mathbf{x}_0+\sigma_t\varepsilon \] 写成概率分布形式: \[p(\mathbf{x}_t|\mathbf{x}_0)=\mathcal{N}(\mathbf{x}_t;\mathbf{x}_0,\sigma_t^2\mathbf{I})\] DDPM/DDIM的一步加噪公式...
Normalizing flow(标准化流)是一类对概率分布进行建模的工具,它能完成简单的概率分布(例如高斯分布)和任意复杂分布之间的相互转换,经常被用于 data generation、density estimation、inpainting 等任务中,例如 Stability AI 提出的 Stable Diffusion 3 中用到的 rectified flow 就是 normalizing flow 的变体之一。 为了便于理解,在正式开始介绍之前先简要说明一下 normalizing flow 的做法。如上图所示,为了将一个高斯分布 \(z_0\) 转换为一个复杂的分布 \(z_K\) ,normalizing flow 会对初始的分布 \(z_0\) 进行多次可逆的变换,将其逐渐转换为 \(z_K\) 。由于每一次变换都是可逆的,从 \(z_K\) 出发也能得到高斯分布 \(z_0\) 。这样,我们就实现了复杂分布与高斯分布之间的互相转换,从而能从简单的高斯分布建立任意复杂分布。 对 diffusion models 比较熟悉的读者可能已经发现了,这个过程和...
简介 EfficientNet源自Google Brain的论文EfficientNet: Rethinking Model Scaling for Convolutional Neural Networks. 从标题也可以看出,这篇论文最主要的创新点是Model Scaling. 论文提出了compound scaling,混合缩放,把网络缩放的三种方式:深度、宽度、分辨率,组合起来按照一定规则缩放,从而提高网络的效果。EfficientNet在网络变大时效果提升明显,把精度上限进一步提升,成为了当前最强网络。EfficientNetB7在ImageNet上获得了最先进的 84.4%的top1精度 和 97.1%的top5精度,比之前最好的卷积网络(GPipe, Top1: 84.3%, ...
背景 本文主要是《NICE: Nonlinear Independent Components Estimation》一文的介绍和实现。这篇文章也是glow这个模型的基础文章之一,可以说它就是glow的奠基石。 艰难的分布 众所周知,目前主流的生成模型包括VAE和GAN,但事实上除了这两个之外,还有基于flow的模型(flow可以直接翻译为“流”,它的概念我们后面再介绍)。事实上flow的历史和VAE、GAN它们一样悠久,但是flow却鲜为人知。在我看来,大概原因是flow找不到像GAN一样的诸如“造假者鉴别者”的直观解释吧,因为flow整体偏数学化,加上早期效果没有特别好但计算量又特别大,所以很难让人提起兴趣来。不过现在看来,OpenAI的这个好得让人惊叹的、基于flow的glow模型,估...
💡 原本随机采样的DDPM模型中,也隐含了一个确定性的采样过程DDIM,它的连续极限也是一个ODE。 细想上述过程,可以发现不管是“DDPM→DDIM”还是“SDE→ODE”,都是从随机采样模型过渡到确定性模型,而如果我们一开始的目标就是ODE,那么该过程未免显得有点“迂回”了。在本文中,笔者尝试给出ODE扩散模型的直接推导,并揭示了它与雅可比行列式、热传导方程等内容的联系。 Rectified Flow 理论推导 微分方程 像GAN这样的生成模型,它本质上是希望找到一个确定性变换,能将从简单分布(如标准正态分布)采样出来的随机变量,变换为特定数据分布的样本。flow模型也是生成模型之一,它的思路是反过来,先找到一个能将数据分布变换简单分布的可逆变换,再求解相应的逆变换来得到一个生成模型。 ...
精巧的flow 不得不说,flow模型是一个在设计上非常精巧的模型。总的来看,flow就是想办法得到一个encoder将输入 𝑥 编码为隐变量 𝑧,并且使得 𝑧 服从标准正态分布。得益于flow模型的精巧设计,这个encoder是可逆的,从而我们可以立马从encoder写出相应的decoder(生成器)出来,因此,只要encoder训练完成,我们就能同时得到decoder,完成生成模型的构建。 为了完成这个构思,不仅仅要使得模型可逆,还要使得对应的雅可比行列式容易计算,为此,NICE提出了加性耦合层,通过多个加性耦合层的堆叠,使得模型既具有强大的拟合能力,又具有单位雅可比行列式。就这样,一种不同于VAE和GAN的生成模型——flow模型就这样出来了,它通过巧妙的构造,让我们能直接去拟合概率分...
💡 Flowbased Models Normalizing Flow Normalizing Flow 是一种基于变换对概率分布进行建模的模型,其通过一系列离散且可逆的变换实现任意分布与先验分布(例如标准高斯分布)之间的相互转换。在 Normalizing Flow 训练完成后,就可以直接从高斯分布中进行采样,并通过逆变换得到原始分布中的样本,实现生成的过程。(有关 Normalizing Flow 的详细理论) 从这个角度看,Normalizing Flow 和 Diffusion Model 是有一些相通的,其做法的对比如下表所示。从表中可以看到,两者大致的过程是非常类似的,尽管依然有些地方不一样,但这两者应该可以通过一定的方法得到一个比较统一的表示。 Continuous Norma...
🔖 https://stability.ai/news/stablediffusion3researchpaper 概述 SD3 模型与训练策略改进细节 SD3除了将去噪网络从 UNet 改成 DiT 外,SD3 还在模型结构与训练策略上做了很多小改进: 改变训练时噪声采样方法 将一维位置编码改成二维位置编码 提升 VAE 隐空间通道数 对注意力 QK 做归一化以确保高分辨率下训练稳定 本文会简单介绍这些改进。 论文阅读 核心贡献 介绍 Stable Diffusion 3 (SD3) 的文章标题为 Scaling Rectified Flow Transformers for HighResolution Image Synthesis。与其说它是一篇技术报告,更不如说它是一篇论文,因为它...
💡 轻量级网络系列 Introduction Inception 在最初的版本 Inception/GoogleNet,其核心思想是利用多尺寸卷积核去观察输入数据。举个栗子,我们看某个景象由于远近不同,同一个物体的大小也会有所不同,那么不同尺度的卷积核观察的特征就会有这样的效果。于是就有了如下的网络结构图: 于是我们的网络就变胖了,通过增加网络的宽度,提高了对于不同尺度的适应程度。但这样的话,计算量有点大了。 Pointwise Conv 为了减少在上面结构的参数量并降低计算量,于是在 Inception V1 的基础版本上加上了 1x1 卷积核,这就形成了 Inception V1 的最终网络结构,如下图。 这个 1x1 卷积就是 Pointwise Convolution,简称 PW。利...
网络整体介绍 ThunderNet的整体架构如下图所示。 ThunderNet使用320×320像素作为网络的输入分辨率。整体的网络结构分为两部分:Backbone部分和Detection部分。网络的骨干部分为SNet,SNet是基于ShuffleNetV2进行修改得到的。 网络的检测部分,利用了压缩的RPN网络,修改自LightHead RCNN网络用以提高效率。 并提出Context Enhancement Module整合局部和全局特征增强网络特征表达能力。 并提出Spatial Attention Module空间注意模块,引入来自RPN的前后景信息用以优化特征分布。 backbone 部分 1.输入分辨率 为了加快推理(前向操作)速度,作者使用320320大小的输入图像。需要注意的...