Large Pose 3D Face Reconstruction 文章理解

分手后的思念是犯贱 2022-06-05 11:40 200阅读 0赞

# Large Pose 3D Face Reconstruction from a Single Image via Direct Volumetric 文章的一点点理解梳理 #

# 写在前面 #

因为我比较弱，在机器学习和三维重建方面都算是新手，所以并不是很理解这篇文章，只是梳理下文章中的模型结构，当做笔记，我相信大家更加优秀，应该能理解的层次比我更深。我这里梳理的顺序按照由小模块向大模块梳理。

## Residual Module ##

![这里写图片描述][20171126204642108]  
文章中称为 residual module ，引用的文章中称为 Residual Learning，是微软发表的文章，中文常翻译为**残差学习**,源自论文[Deep Residual Learning for Image Recognition][] 这种结构主要解决深度学习层次特别深的时候，容易在BackPropagation过程中梯度消失的问题，使得即便网络结构非常深，梯度也不会轻易消失。

他第一行是卷积路，由三个核尺度不同的卷积串联而成；第二行是跳级路，只包含一个核尺度为1的卷积层。

![这里写图片描述][20171126204917856]  
对于多个残差学习模块串联的情况也可以展开为如图的效果。

对于残差学习的深入理解可以参考知乎问题[如何理解微软的深度残差学习？][Link 1]

## Hourglass Module ##

![这里写图片描述][20171126205232587]  
Hourglass Module如上图所示，是**Stacked Hourglass Networks for Human Pose Estimation** 文章中的一个独立子模块，图中每一个立方体都是一个Residual Module。

可以说这篇文章就是直接用Hourglass module堆出来的了，想要理解这个模型，可能必须要读一下这个模型的出处。这里附一个文章[理解][Link 2]。

## VRN ##

Volumetric Regression Network(VRN) 本文作者使用的模型，由多个沙漏模型组合在一起形成。  
\- VRN模型使用两个沙漏模块堆积而成，并且没有使用hourglass的间接监督结构。  
\- VRN-guided 模型是使用了Stacked Hourglass Networks for Human Pose Estimation 的工作作为基础，在前半部分使用两个沙漏模块用来获取68个标记点，后半部分使用两个沙漏模块，以一张RGB图片和68个通道（每个通道一个标记点）的标记点作为输入数据。  
\- VRN-Multitask 模型，用了三个沙漏模块，第一个模块后分支两个沙漏模块，一个生成三维模型，一个生成68个标记点。  
![这里写图片描述][20171126210839263]

# 参考文献 #

这里给出几篇比较重要的论文的链接，可以直接免费下载，但后面会不会被墙也不知道……  
1. [He K, Zhang X, Ren S, et al. Deep Residual Learning for Image Recognition\[J\]. 2015:770-778.][Deep Residual Learning for Image Recognition]  
2. [Newell A, Yang K, Deng J. Stacked Hourglass Networks for Human Pose Estimation\[C\]// European Conference on Computer Vision. Springer, Cham, 2016:483-499. ][Newell A_ Yang K_ Deng J. Stacked Hourglass Networks for Human Pose Estimation_C_ European Conference on Computer Vision. Springer_ Cham_ 2016_483-499.]  
3. [Jackson A S, Bulat A, Argyriou V, et al. Large Pose 3D Face Reconstruction from a Single Image via Direct Volumetric CNN Regression\[J\]. 2017. ][Jackson A S_ Bulat A_ Argyriou V_ et al. Large Pose 3D Face Reconstruction from a Single Image via Direct Volumetric CNN Regression_J_. 2017.]  
4. [Veit A, Wilber M, Belongie S. Residual Networks Behave Like Ensembles of Relatively Shallow Networks\[J\]. 2016.][Veit A_ Wilber M_ Belongie S. Residual Networks Behave Like Ensembles of Relatively Shallow Networks_J_. 2016.]

[20171126204642108]: /images/20220605/371a880bbf2f491581e2533c68765ae6.png
[Deep Residual Learning for Image Recognition]: https://arxiv.org/abs/1512.03385
[20171126204917856]: /images/20220605/d275cc30005c461a91f975b67951d7af.png
[Link 1]: https://www.zhihu.com/question/38499534
[20171126205232587]: /images/20220605/7306ab8f780f45458e544a1831533fe4.png
[Link 2]: http://blog.csdn.net/shenxiaolu1984/article/details/51428392
[20171126210839263]: /images/20220605/ec54a2e3fcfa4ed38280970e9eb533c1.png
[Newell A_ Yang K_ Deng J. Stacked Hourglass Networks for Human Pose Estimation_C_ European Conference on Computer Vision. Springer_ Cham_ 2016_483-499.]: https://arxiv.org/abs/1603.06937
[Jackson A S_ Bulat A_ Argyriou V_ et al. Large Pose 3D Face Reconstruction from a Single Image via Direct Volumetric CNN Regression_J_. 2017.]: https://arxiv.org/abs/1703.07834
[Veit A_ Wilber M_ Belongie S. Residual Networks Behave Like Ensembles of Relatively Shallow Networks_J_. 2016.]: http://papers.nips.cc/paper/6556-residual-networks-behave-like-ensembles-of-relatively-shallow-networks