由于卷积在提取物体的局部上下文中，在过去十年中，对象检测在过去十年中取得了重大进展。但是，对象的尺度是多样的，当前卷积只能处理单尺度输入。因此，传统卷积具有固定接收场在处理这种规模差异问题方面的能力受到限制。多尺度功能表示已被证明是缓解规模差异问题的有效方法。最近的研究主要与某些量表或各个尺度的总体特征采用部分联系，并专注于整个量表的全球信息。但是，跨空间和深度维度的信息被忽略了。受此启发，我们提出了多尺度卷积（MSCONV）来解决此问题。同时考虑到量表，空间和深度信息，MSCONV能够更全面地处理多尺度输入。 MSCONV是有效的，并且在计算上是有效的，只有少量计算成本增加。对于大多数单阶段对象探测器，在检测头中用MSCONV代替传统的卷积可以带来AP的2.5 \％改进（在Coco 2017数据集上），只有3 \％的拖鞋增加了。 MSCONV对于两阶段对象探测器也具有灵活性和有效性。当扩展到主流两阶段对象检测器时，MSCONV的AP可以提高3.0 \％。我们在单尺度测试下的最佳模型在Coco 2017上实现了48.9 \％AP，\ textit {test-dev} Split，它超过了许多最新方法。

锥体网络是多尺度对象检测的标准方法。当前对特征金字塔网络的研究通常采用层连接来从特征层次结构的某些级别收集特征，并且不考虑它们之间的显着差异。我们提出了一个更好的特征金字塔网络的体系结构，称为选择性多尺度学习（SMSL），以解决此问题。SMSL高效且泛滥，可以将其集成到单阶段和两阶段检测器中以提高检测性能，几乎没有额外的推理成本。视网膜与SMSL的结合获得了可可数据集的AP（从39.1 \％到40.9 \％）的1.8 \％改进。与SMSL集成时，两阶段探测器的AP可以提高1.0 \％。

Feature pyramids are a basic component in recognition systems for detecting objects at different scales. But recent deep learning object detectors have avoided pyramid representations, in part because they are compute and memory intensive. In this paper, we exploit the inherent multi-scale, pyramidal hierarchy of deep convolutional networks to construct feature pyramids with marginal extra cost. A topdown architecture with lateral connections is developed for building high-level semantic feature maps at all scales. This architecture, called a Feature Pyramid Network (FPN), shows significant improvement as a generic feature extractor in several applications. Using FPN in a basic Faster R-CNN system, our method achieves state-of-the-art singlemodel results on the COCO detection benchmark without bells and whistles, surpassing all existing single-model entries including those from the COCO 2016 challenge winners. In addition, our method can run at 6 FPS on a GPU and thus is a practical and accurate solution to multi-scale object detection. Code will be made publicly available.

在传统的对象检测框架中，从图像识别模型继承的骨干体提取了深层特征，然后颈部模块融合了这些潜在特征，以在不同的尺度上捕获信息。由于对象检测的分辨率比图像识别大得多，因此骨干的计算成本通常主导了总推断成本。这种沉重的背部设计范式主要是由于历史遗产将图像识别模型传输到对象检测时，而不是端到端的优化设计以进行对象检测。在这项工作中，我们表明这种范式确实导致了亚最佳对象检测模型。为此，我们提出了一种新型的重颈范式，长颈鹿，这是一个类似长颈鹿的网络，用于有效的对象检测。长颈鹿使用极轻的骨干和非常深的颈部模块，可同时同时在不同的空间尺度以及不同级别的潜在语义之间进行密集的信息交换。该设计范式允许检测器即使在网络的早期阶段，也可以在相同的优先级处理高级语义信息和低级空间信息，从而使其在检测任务中更有效。对多个流行对象检测基准的数值评估表明，长颈鹿在广泛的资源约束中始终优于先前的SOTA模型。源代码可在https://github.com/jyqi/giraffedet上获得。

现代物体检测网络追求一般物体检测数据集的更高精度，同时计算负担也随着精度的提高而越来越多。然而，推理时间和精度对于需要是实时的对象检测系统至关重要。没有额外的计算成本，有必要研究精度改进。在这项工作中，提出了两种模块以提高零成本的检测精度，这是一般对象检测网络的FPN和检测头改进。我们采用规模注意机制，以有效地保险熔断多级功能映射，参数较少，称为SA-FPN模块。考虑到分类头和回归头的相关性，我们使用顺序头取代广泛使用的并联头部，称为SEQ-Head模块。为了评估有效性，我们将这两个模块应用于一些现代最先进的对象检测网络，包括基于锚和无锚。 Coco DataSet上的实验结果表明，具有两个模块的网络可以将原始网络超越1.1 AP和0.8 AP，分别为锚的锚和无锚网络的零成本。代码将在https://git.io/jtfgl提供。

特征金字塔网络（FPN）已成为对象检测模型考虑对象的各种尺度的重要模块。但是，小物体上的平均精度（AP）相对低于中和大物体上的AP。原因是CNN较深层导致信息丢失作为特征提取水平的原因。我们提出了一个新的比例顺序（S^2）特征FPN的特征提取，以增强小物体的特征信息。我们将FPN结构视为尺度空间和提取尺度序列（s^2）特征，该特征是在FPN的水平轴上通过3D卷积。它基本上是扩展不变的功能，并建立在小物体的高分辨率金字塔功能图上。此外，建议的S^2功能可以扩展到基于FPN的大多数对象检测模型。我们证明所提出的S2功能可以提高COCO数据集中一阶段和两阶段探测器的性能。根据提出的S2功能，我们分别为Yolov4-P5和Yolov4-P6获得了高达1.3％和1.1％的AP改善。对于更快的RCNN和Mask R-CNN，我们分别观察到AP改进的2.0％和1.6％，分别具有建议的S^2功能。

特征金字塔网络（FPN）是对象检测器的关键组件之一。但是，对于研究人员来说，长期存在的难题是，引入FPN后通常会抑制大规模物体的检测性能。为此，本文首先在检测框架中重新审视FPN，并从优化的角度揭示了FPN成功的性质。然后，我们指出，大规模对象的性能退化是由于集成FPN后出现不当后传播路径所致。它使每个骨干网络的每个级别都只能查看一定尺度范围内的对象。基于这些分析，提出了两种可行的策略，以使每个级别的级别能够查看基于FPN的检测框架中的所有对象。具体而言，一个是引入辅助目标功能，以使每个骨干级在训练过程中直接接收各种尺度对象的后传播信号。另一个是以更合理的方式构建特征金字塔，以避免非理性的背部传播路径。对可可基准测试的广泛实验验证了我们的分析的健全性和方法的有效性。没有铃铛和口哨，我们证明了我们的方法在各种检测框架上实现了可靠的改进（超过2％）：一阶段，两阶段，基于锚的，无锚和变压器的检测器。

本文提出了平行残留的双融合特征金字塔网络（PRB-FPN），以快速准确地单光对象检测。特征金字塔（FP）在最近的视觉检测中被广泛使用，但是由于汇总转换，FP的自上而下的途径无法保留准确的定位。随着使用更多层的更深骨干，FP的优势被削弱了。此外，它不能同时准确地检测到小物体。为了解决这些问题，我们提出了一种新的并行FP结构，具有双向（自上而下和自下而上）的融合以及相关的改进，以保留高质量的特征以进行准确定位。我们提供以下设计改进：（1）具有自下而上的融合模块（BFM）的平行分歧FP结构，以高精度立即检测小物体和大对象。 （2）串联和重组（CORE）模块为特征融合提供了自下而上的途径，该途径导致双向融合FP，可以从低层特征图中恢复丢失的信息。 （3）进一步纯化核心功能以保留更丰富的上下文信息。自上而下和自下而上的途径中的这种核心净化只能在几次迭代中完成。 （4）将残留设计添加到核心中，导致了一个新的重核模块，该模块可以轻松训练和集成，并具有更深入或更轻的骨架。所提出的网络可在UAVDT17和MS COCO数据集上实现最新性能。代码可在https://github.com/pingyang1117/prbnet_pytorch上找到。

现有的多尺度解决方案会导致仅增加接受场大小的风险，同时忽略小型接受场。因此，有效构建自适应神经网络以识别各种空间尺度对象是一个具有挑战性的问题。为了解决这个问题，我们首先引入一个新的注意力维度，即除了现有的注意力维度（例如渠道，空间和分支）之外，并提出了一个新颖的选择性深度注意网络，以对称地处理各种视觉中的多尺度对象任务。具体而言，在给定神经网络的每个阶段内的块，即重新连接，输出层次功能映射共享相同的分辨率但具有不同的接收场大小。基于此结构属性，我们设计了一个舞台建筑模块，即SDA，其中包括树干分支和类似SE的注意力分支。躯干分支的块输出融合在一起，以通过注意力分支指导其深度注意力分配。根据提出的注意机制，我们可以动态选择不同的深度特征，这有助于自适应调整可变大小输入对象的接收场大小。这样，跨块信息相互作用会导致沿深度方向的远距离依赖关系。与其他多尺度方法相比，我们的SDA方法结合了从以前的块到舞台输出的多个接受场，从而提供了更广泛，更丰富的有效接收场。此外，我们的方法可以用作其他多尺度网络以及注意力网络的可插入模块，并创造为SDA- $ x $ net。它们的组合进一步扩展了有效的接受场的范围，可以实现可解释的神经网络。我们的源代码可在\ url {https://github.com/qingbeiguo/sda-xnet.git}中获得。

The way that information propagates in neural networks is of great importance. In this paper, we propose Path Aggregation Network (PANet) aiming at boosting information flow in proposal-based instance segmentation framework. Specifically, we enhance the entire feature hierarchy with accurate localization signals in lower layers by bottom-up path augmentation, which shortens the information path between lower layers and topmost feature. We present adaptive feature pooling, which links feature grid and all feature levels to make useful information in each feature level propagate directly to following proposal subnetworks. A complementary branch capturing different views for each proposal is created to further improve mask prediction.These improvements are simple to implement, with subtle extra computational overhead. Our PANet reaches the 1 st place in the COCO 2017 Challenge Instance Segmentation task and the 2 nd place in Object Detection task without large-batch training. It is also state-of-the-art on MVD and Cityscapes. Code is available at https://github. com/ShuLiu1993/PANet.

Cascade is a classic yet powerful architecture that has boosted performance on various tasks. However, how to introduce cascade to instance segmentation remains an open question. A simple combination of Cascade R-CNN and Mask R-CNN only brings limited gain. In exploring a more effective approach, we find that the key to a successful instance segmentation cascade is to fully leverage the reciprocal relationship between detection and segmentation. In this work, we propose a new framework, Hybrid Task Cascade (HTC), which differs in two important aspects: (1) instead of performing cascaded refinement on these two tasks separately, it interweaves them for a joint multi-stage processing; (2) it adopts a fully convolutional branch to provide spatial context, which can help distinguishing hard foreground from cluttered background. Overall, this framework can learn more discriminative features progressively while integrating complementary features together in each stage. Without bells and whistles, a single HTC obtains 38.4% and 1.5% improvement over a strong Cascade Mask R-CNN baseline on MSCOCO dataset. Moreover, our overall system achieves 48.6 mask AP on the test-challenge split, ranking 1st in the COCO 2018 Challenge Object Detection Task. Code is available at: https://github.com/ open-mmlab/mmdetection.

视觉变压器（VIT）正在改变对象检测方法的景观。 VIT的自然使用方法是用基于变压器的骨干替换基于CNN的骨干，该主链很简单有效，其价格为推理带来了可观的计算负担。更微妙的用法是DEDR家族，它消除了对物体检测中许多手工设计的组件的需求，但引入了一个解码器，要求超长时间进行融合。结果，基于变压器的对象检测不能在大规模应用中占上风。为了克服这些问题，我们提出了一种新型的无解码器基于完全变压器（DFFT）对象检测器，这是第一次在训练和推理阶段达到高效率。我们通过居中两个切入点来简化反对检测到仅编码单级锚点的密集预测问题：1）消除训练感知的解码器，并利用两个强的编码器来保留单层特征映射预测的准确性； 2）探索具有有限的计算资源的检测任务的低级语义特征。特别是，我们设计了一种新型的轻巧的面向检测的变压器主链，该主链有效地捕获了基于良好的消融研究的丰富语义的低级特征。 MS Coco基准测试的广泛实验表明，DFFT_SMALL的表现优于2.5％AP，计算成本降低28％，$ 10 \ $ 10 \乘以$ 10 \乘以$较少的培训时期。与尖端的基于锚的探测器视网膜相比，DFFT_SMALL获得了超过5.5％的AP增益，同时降低了70％的计算成本。

In this report, we present a fast and accurate object detection method dubbed DAMO-YOLO, which achieves higher performance than the state-of-the-art YOLO series. DAMO-YOLO is extended from YOLO with some new technologies, including Neural Architecture Search (NAS), efficient Reparameterized Generalized-FPN (RepGFPN), a lightweight head with AlignedOTA label assignment, and distillation enhancement. In particular, we use MAE-NAS, a method guided by the principle of maximum entropy, to search our detection backbone under the constraints of low latency and high performance, producing ResNet-like / CSP-like structures with spatial pyramid pooling and focus modules. In the design of necks and heads, we follow the rule of "large neck, small head". We import Generalized-FPN with accelerated queen-fusion to build the detector neck and upgrade its CSPNet with efficient layer aggregation networks (ELAN) and reparameterization. Then we investigate how detector head size affects detection performance and find that a heavy neck with only one task projection layer would yield better results. In addition, AlignedOTA is proposed to solve the misalignment problem in label assignment. And a distillation schema is introduced to improve performance to a higher level. Based on these new techs, we build a suite of models at various scales to meet the needs of different scenarios, i.e., DAMO-YOLO-Tiny/Small/Medium. They can achieve 43.0/46.8/50.0 mAPs on COCO with the latency of 2.78/3.83/5.62 ms on T4 GPUs respectively. The code is available at https://github.com/tinyvision/damo-yolo.

压缩高准确性卷积神经网络（CNN）的最新进展已经见证了实时对象检测的显着进步。为了加速检测速度，轻质检测器总是使用单路主链几乎没有卷积层。但是，单路径架构涉及连续的合并和下采样操作，始终导致粗糙和不准确的特征图，这些图形不利，无法找到对象。另一方面，由于网络容量有限，最近的轻质网络在表示大规模的视觉数据方面通常很弱。为了解决这些问题，本文提出了一个名为DPNET的双路径网络，并采用了实时对象检测的轻巧注意方案。双路径体系结构使我们能够与提取物相对于高级语义特征和低级对象详细信息。尽管DPNET相对于单路检测器几乎具有重复的形状，但计算成本和模型大小并未显着增加。为了增强表示能力，轻巧的自相关模块（LSCM）旨在捕获全局交互，只有很少的计算开销和网络参数。在颈部，LSCM扩展到轻质互相关模块（LCCM），从而捕获相邻尺度特征之间的相互依赖性。我们已经对Coco和Pascal VOC 2007数据集进行了详尽的实验。实验结果表明，DPNET在检测准确性和实施效率之间实现了最新的权衡。具体而言，DPNET在MS COCO Test-DEV上可实现30.5％的AP，Pascal VOC 2007测试集上的81.5％地图，MWITH近250万型号，1.04 GFLOPS，1.04 GFLOPS和164 fps和196 fps和196 fps，320 x 320输入图像的320 x 320输入图像。

特征金字塔已在图像理解任务中被证明是强大的，需要多尺度功能。用于多尺度特征学习的最先进方法，专注于使用具有固定拓扑的神经网络执行空间和尺度的特征交互。在本文中，我们提出了能够将它们的拓扑结构调整为不同的内在图像结构并支持所有尺度的同时特征交互的金字塔网络。我们首先为每个输入图像定义特定于图像特定的SuperPixel层次结构以表示其内在图像结构。图表特征金字塔网络继承了其结构从该超像素层次结构。上下文和分层层旨在实现相同规模和不同尺度内的功能交互。为了使这些层更强大，我们通过概括卷积神经网络的全球渠道注意力来推出图形神经网络的两种类型的本地通道注意。所提出的图表特征金字塔网络可以增强来自卷积特征金字塔网络的多尺度功能。我们通过将其集成到更快的R-CNN算法中，在对象检测任务中评估我们的图表特征金字塔网络。修改算法不仅优于以前的最先进的基于金字塔的方法，具有清晰的余量，而且还具有关于MS-Coco 2017验证和测试数据集的其他流行检测方法。

大多数最先进的实例级人类解析模型都采用了两阶段的基于锚的探测器，因此无法避免启发式锚盒设计和像素级别缺乏分析。为了解决这两个问题，我们设计了一个实例级人类解析网络，该网络在像素级别上无锚固且可解决。它由两个简单的子网络组成：一个用于边界框预测的无锚检测头和一个用于人体分割的边缘引导解析头。无锚探测器的头继承了像素样的优点，并有效地避免了对象检测应用中证明的超参数的敏感性。通过引入部分感知的边界线索，边缘引导的解析头能够将相邻的人类部分与彼此区分开，最多可在一个人类实例中，甚至重叠的实例。同时，利用了精炼的头部整合盒子级别的分数和部分分析质量，以提高解析结果的质量。在两个多个人类解析数据集（即CIHP和LV-MHP-V2.0）和一个视频实例级人类解析数据集（即VIP）上进行实验，表明我们的方法实现了超过全球级别和实例级别的性能最新的一阶段自上而下的替代方案。

Compared with model architectures, the training process, which is also crucial to the success of detectors, has received relatively less attention in object detection. In this work, we carefully revisit the standard training practice of detectors, and find that the detection performance is often limited by the imbalance during the training process, which generally consists in three levels -sample level, feature level, and objective level. To mitigate the adverse effects caused thereby, we propose Libra R-CNN, a simple but effective framework towards balanced learning for object detection. It integrates three novel components: IoU-balanced sampling, balanced feature pyramid, and balanced L1 loss, respectively for reducing the imbalance at sample, feature, and objective level. Benefitted from the overall balanced design, Libra R-CNN significantly improves the detection performance. Without bells and whistles, it achieves 2.5 points and 2.0 points higher Average Precision (AP) than FPN Faster R-CNN and RetinaNet respectively on MSCOCO. 1

宫颈异常细胞检测是一项具有挑战性的任务，因为异常细胞和正常细胞之间的形态差异通常是微妙的。为了确定宫颈细胞是正常还是异常，细胞病理学家总是将周围细胞作为参考，并进行仔细比较以鉴定其异常。为了模仿这些临床行为，我们建议探索上下文关系，以提高宫颈异常细胞检测的性能。具体而言，利用细胞和细胞到全球图像之间的上下文关系，以增强每个感兴趣区域（ROI）建议的特征。因此，开发了两个模块，称为ROI关系注意模块（RRAM）和全球ROI注意模块（GRAM），还研究了它们的组合策略。我们通过使用特征金字塔网络（FPN）使用单头或双头更快的R-CNN来设置强基础，并将我们的RRAM和革兰氏集整合到它们中以验证提出的模块的有效性。由40,000个细胞学图像组成的大宫颈细胞检测数据集进行的实验表明，RRAM和GRAM的引入都比基线方法获得了更好的平均精度（AP）。此外，当级联RRAM和GRAM时，我们的方法优于最先进的方法（SOTA）方法。此外，我们还显示了提出的功能增强方案可以促进图像级别和涂片级别的分类。代码和训练有素的模型可在https://github.com/cviu-csu/cr4cacd上公开获得。

X射线图像在制造业的质量保证中起着重要作用，因为它可以反映焊接区域的内部条件。然而，不同缺陷类型的形状和规模大大变化，这使得模型检测焊接缺陷的挑战性。在本文中，我们提出了一种基于卷积神经网络的焊接缺陷检测方法，即打火机和更快的YOLO（LF-YOLO）。具体地，增强的多尺度特征（RMF）模块旨在实现基于参数和无参数的多尺度信息提取操作。 RMF使得提取的特征映射能够代表更丰富的信息，该信息是通过卓越的层级融合结构实现的。为了提高检测网络的性能，我们提出了一个有效的特征提取（EFE）模块。 EFE处理具有极低消耗量的输入数据，并提高了实际行业中整个网络的实用性。实验结果表明，我们的焊接缺陷检测网络在性能和消耗之间实现了令人满意的平衡，达到92.9平均平均精度MAP50，每秒61.5帧（FPS）。为了进一步证明我们方法的能力，我们在公共数据集MS Coco上测试它，结果表明我们的LF-YOLO具有出色的多功能性检测性能。代码可在https://github.com/lmomoy/lf-yolo上获得。

在用于对象识别的神经网络中包含关系推理仍然是一个打开问题。虽然已经用于关系推理的许多尝试，但它们通常只考虑单一类型的关系。例如，通过自我关注（例如，非本地网络），通过特征融合（例如，特征金字塔网络）或通过图形卷积来规模关系（例如，推理-RCNN）的对象关系。对更广泛的框架来说，这几乎没有注意这些关系。在本文中，我们提出了一种用于对象检测的分层关系推理框架（HR-RCNN），其利用新的图表注意模块（GAM）。此GAM是一个简洁的模块，通过直接在图形边缘上操作，可以通过在图形边缘上操作来推理异构节点。利用异构关系，我们的HR-RCNN在Coco DataSet上显示了很大的改进，用于对象检测和实例分割。