BiFPN(Bidirectional Feature Pyramid Network,双向特征金字塔网络)是一种用于计算机视觉任务,尤其是目标检测和实例分割的神经网络架构。它扩展了传统的特征金字塔网络(FPN),通过在金字塔级别之间引入双向连接,使信息能够在网络中同时进行自底向上和自顶向下的流动。

以下是BiFPN的一些关键特点和工作原理:

  1. 特征金字塔生成:BiFPN通过从骨干网络(通常是卷积神经网络如ResNet)的多个层中提取特征来生成特征金字塔。

  2. 双向连接:与传统FPN不同,BiFPN在特征金字塔相邻级别之间引入了双向连接。这意味着信息可以从更高级别的特征流向更低级别的特征(自顶向下路径),也可以从更低级别的特征流向更高级别的特征(自底向上路径)。

  3. 特征整合:双向连接允许在两个方向上整合来自特征金字塔不同级别的信息,这种整合有助于有效地捕获多尺度特征。

  4. 加权特征融合:BiFPN采用加权特征融合机制,将不同级别的特征进行组合。融合的权重在训练过程中学习,确保了最佳的特征整合。

  5. 跨尺度连接:BiFPN移除了只有一条输入边的节点,并在原始输入节点和输出节点处于同一水平时增加额外的边,以便在不增加太多成本的情况下融合更多的特征。

  6. 高效性与鲁棒性:BiFPN通过加权特征融合和重复融合模块,在保持高效计算的同时提升特征表示能力,对不同尺度目标的检测更加鲁棒。

  7. 灵活性:BiFPN可以方便地集成到不同的神经网络架构中,适应不同的任务需求。

  8. 与EfficientDet的结合:BiFPN是EfficientDet架构的一部分,其中EfficientNet作为骨干网络,BiFPN负责特征融合。BiFPN的设计允许模型在保持准确性的同时实现高效率。

BiFPN通过这些设计,提高了特征融合的效率和效果,尤其在目标检测任务中,能够更好地处理不同尺寸和复杂度的对象。