URL:https://arxiv.org/abs/1605.06409 Github:https://github.com/daijifeng001/r-fcn
R-FCN网络设计的motivation是为了增强物体检测网络位置敏感性，提高物体检测的精度和速度。它的整体结构是一个two stage的网络，RPN网络分支生成Proposal Candidate RoIs ，另一个分支基于此做进一步的refine。

R-FCN网络结构设计的核心是Position-sensitive score maps 和Position-sensitive RoI pooling ：

1. Position-sensitive score maps：不妨假设RoI的大小为wxh，那么将RoI均分成k x k个区域，那么每个区域的大小就约为w/k x h/k，对于C分类任务，最后的输出就有kxkx(C+1)个channel，用来表征各个区域的分类信息。而对于候选框的位置，最后的输出是4xkxk个channel。

2. Position-sensitive RoI pooling：这一部分主要用来整合Position-sensitive score maps的信息得到最终的结果，Pooling公式中的i，j代表kxk个bin的id信息，c为C个类别中的一个，x0，y0为区域的左上角坐标，那么实际上在整个论文中用的是average pooling，作者也提到max pooling也是可以的。

所以经过Position-sensitive RoI pooling之后输出为kxkx(C + 1), 对于每一个类别c最后的打分是kxk个值的均值，因此最后的输出变成C+1维的向量，最后通过softmax得到最后的分类结果。对于bbox框位置的回归也和分类类似，只是channel数是4xkxk，最后得到4维的向量作为位置信息的偏移量。

3. 实验结果，速度相比较faster rcnn还是有比较明显的提升，检测效果也不错。

R-FCN网络的设计有一个特点，在得到score maps之后Position-sensitive RoI pooling没有引进其他的参数，无疑有助于train和inference的速度，通过划分区域人为的对位置做细分也有实际的意义，但是个人对regression阶段也用同样的操作不是很理解..

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Two Main Contributions:

- IoU Loss

在目前的神经网络训练中，L2 Loss是比较常用的Loss函数，它其实就是欧式距离的计算，L2 Loss有两个比较典型的缺点：

1. 在L2 Loss中，Bounding Box的四个角被看作相互独立的单元，计算Loss的时候都是分别去优化左上角的坐标和Bounding Box的长、宽，但是实际上在检测问题中一个物体的边界是高度相关的。忽略其中的联系也会导致一些badcase，比如预测的Bounding Box可能有一、两条边和Ground Truth的很接近但是整个预测的Bounding Box偏离的比较离谱。
2. 标准的L2 Loss是没有normalize的, 那么在训练过程中模型就会更加关注大一点的Bounding Box，当然现在也有了很多normalize的方法被提出来。

基于此，论文作者提出了IoU Loss：

- UnitBox Network Structure

单机配置

• 创建用户和用户组
  groupadd hadoop//新建用户组
  useradd hadoop -g hadoop//把用户加入用户组
  passwd hadoop//为用户hadoop设置密码然后会提示输入密码和确认密码
• 修改hostname和hosts
  vim /etc/hostname
  vim /etc/hosts

• 修改用户权限
  vim /etc/sudoers

• 配置无密码登录
  cd ~/.ssh/ //如果目录下没有这个文件夹，需要执行以下ssh localhost生成这个文件夹
  ssh-keygen -t rsa //生成key,过程中只管敲回车
  cat ./id_rsa.pub >> ./authorized_keys //授权, 有时候非root用户授权会失败，就是直接执行ssh localhost还是会提示输入密码，那么多半是文件权限的问题：chmod 600 .ssh/authorized_keys 修改权限即可

• 安装Java JDK
  下载Java JDK: http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk8-downloads-2133151.html
  设置环境变量: vim /etc/profile,在文件最后加入:
  #Java Env
  export JAVA_HOME=/usr/local/java/jdk1.8.0_162
  export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar
  export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin
  使配置生效: source /etc/profile
  测试java环境:
  java
  java -version
  javac
• 安装Hadoop
  下载Hadoop: http://mirror.bit.edu.cn/apache/hadoop/common/hadoop-2.6.5/hadoop-2.6.5.tar.gz
  解压Hadoop到/usr/local/目录下：tar -zxf ~/hadoop-2.6.5.tar.gz -C /usr/local
  mv hadoop-2.6.5/ hadoop
  chown -R hadoop ./hadoop/ //设置权限
  ./hadoop/bin/hadoop version //查看hadoop安装包是否完整
  配置环境变量，vim /etc/profile,在文件的最后加入：
  export HADOOP_HOME=/usr/local/hadoop
  export PATH=$HADOOP_HOME/bin:/$HADOOP_HOME/sbin:$PATH
• 配置Hadoop
  • 总共配置6个文件: slaves、core-site.xml、hdfs-site.xml、mapred-site.xml、yarn-site.xml
  • slaves: 将作为 DataNode也就是Slave机器的主机名写入该文件，每行一个，默认为 localhost，所以在伪分布式配置时，节点即作为 NameNode 也作为 DataNode。分布式配置可以保留 localhost，也可以删掉，让 Master 节点仅作为 NameNode 使用。 本项目让 Master 节点仅作为 NameNode 使用，因此将文件中原来的 localhost 删除，只添加一行内容：162.105.67.62
  • hadoop-env.sh：添加Java JDK路径

    The java implementation to use.

    export JAVA_HOME=/usr/local/java/jdk1.8.0_162
• core-site.xml:
  
  fs.defaultFS
  hdfs://HadoopMaster:9000
  
  
  hadoop.tmp.dir
  file:/usr/local/hadoop/tmp
  Abase for other temporary directories.
  
  
• hdfs-site.xml:dfs.replication 一般设为 3，但我们只有一个 Slave 节点，所以 dfs.replication 的值还是设为 1

环境:CentOS7

• 安装相关依赖：
  • 安装apache: yum install httpd
  • 安装php 7:
    • yum -y install epel-release
    • rpm -Uvh https://mirror.webtatic.com/yum/el7/webtatic-release.rpm
    • yum install php70w
    • 查看PHP是否安装成功: php -v
  • 安装Composer:
    • curl -sS https://getcomposer.org/installer | php
    • mv composer.phar /usr/local/bin/composer
    • 检查composer是否安装成功: composer
  • 安装Mysql:
    • wget -i -c http://dev.mysql.com/get/mysql57-community-release-el7-10.noarch.rpm
    • yum -y install mysql57-community-release-el7-10.noarch.rpm
    • yum -y install mysql-community-server
• 安装Jitamin:
  • cd <安装目录>如：cd /usr/local
  • 下载jitamin: git clone https://github.com/jitamin/jitamin.git jitamin
  • cd jitamin/
  • cp .env.example .env
  • 配置.env文件:
    • 修改DB_HOSTNAME,DB_USERNAME等数据库属性
  • 安装相关依赖:composer install -o –no-dev
    • 可能会遇到一些problem:
      • 缺失PHP-gd: yum install php70w-gd
      • 缺失PHP-mbstring: yum install php70w-mbstring
      • 缺失PHP-dom: yum install php70w-dom
  • 创建数据库表: vendor/bin/phinx migrate
  • 安装初始数据: vendor/bin/phinx seed:run
  • 确保bootstrap/cache和storage目录可写:
    • chmod -R 0777 bootstrap/cache
    • chmod -R 0777 storage
  • 同步cache:
    • php artisan config:cache
    • php artisan route:cache

• 配置web服务器:

  • 主要就是配置apache的配置文件
  • 利用yum安装的apache默认配置文件存放于: /etc/httpd/conf/httpd.conf

  • 我们要做的就是在/etc/httpd/conf.d目录下新建jitamin.conf内容如下:

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    <VirtualHost *:80> DocumentRoot "/usr/local/jitamin/public" DirectoryIndex index.php <Directory "/usr/local/jitamin/public"> AllowOverride all Options -Indexes +FollowSymLinks +ExecCGI AllowOverride All Order allow,deny Allow from all Require all granted </Directory> </VirtualHost>

    • 最后重启apache即可: service httpd restart

• 可能会遇到的问题

  • 在创建数据库表和插入数据库数据的时候可能会遇到xxx pdo xxxx相关的问题
    • 解决方法
      • yum install php70w-pdo
      • yum install php70w-mysql
  • 这个时候访问xxx.xxx.xxx.xxx(主机地址)可能会出现500 internal error的问题，查看log会发现是显示PHP无法连接上mysql
    • 解决方法
      • grant授权，本机配置时是直接grant all到所有的机器上
  • 继续访问还是会出现500的error
    • 解决方法
      • 最后发现是selinux的问题
      • setenforce 0
      • setsebool httpd_can_network_connect_db=1

预配置相关环境

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sudo yum install curl policycoreutils openssh-server openssh-clients
sudo systemctl enable sshd
sudo systemctl start sshd
sudo yum install postfix
sudo systemctl enable postfix
sudo systemctl start postfix
sudo firewall-cmd --permanent --add-service=http
sudo systemctl reload firewalld

添加GitLab镜像源并安装

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curl -sS http://packages.gitlab.com.cn/install/gitlab-ce/script.rpm.sh | sudo bash
sudo yum install gitlab-ce

或者直接从源下载拷贝到服务器上RPM -ivh xxx.rpm 安装: https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/gitlab-ce/yum/

配置并启动 GitLab

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sudo gitlab-ctl reconfigure

可能遇到的问题

• 安装GitLab出现ruby_block[supervise_redis_sleep] action run
  • 按住CTRL+C强制结束
  • 运行：sudo systemctl restart gitlab-runsvdir
  • 再次执行：sudo gitlab-ctl reconfigure
• 有可能遇到全部配置好之后网页访问返回refuse
  • 关闭selinux：setenforce 0