adjust some code format and wrongly spelling (#4319)
* Update ace_loss.py * Update center_loss.py * Update enhanced_ctc_loss.md
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98046bb1b8
commit
d2d1483caf
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@ -16,7 +16,7 @@ Focal Loss 出自论文《Focal Loss for Dense Object Detection》, 该loss最
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从上图可以看到, 当γ> 0时，调整系数（1-y’）^γ 赋予易分类样本损失一个更小的权重，使得网络更关注于困难的、错分的样本。 调整因子γ用于调节简单样本权重降低的速率，当γ为0时即为交叉熵损失函数，当γ增加时，调整因子的影响也会随之增大。实验发现γ为2是最优。平衡因子α用来平衡正负样本本身的比例不均，文中α取0.25。
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对于经典的CTC算法，假设某个特征序列（f<sub>1</sub>, f<sub>2</sub>, ......f<sub>t</sub>), 经过CTC解码之后结果等于label的概率为y’, 则CTC解码结果不为label的概率即为（1-y’)；不难发现 CTCLoss值和y’有如下关系：
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对于经典的CTC算法，假设某个特征序列（f<sub>1</sub>, f<sub>2</sub>, ......f<sub>t</sub>), 经过CTC解码之后结果等于label的概率为y’, 则CTC解码结果不为label的概率即为（1-y’)；不难发现, CTCLoss值和y’有如下关系：
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<div align="center">
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<img src="./equation_ctcloss.png" width = "250" />
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</div>
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@ -38,7 +38,7 @@ A-CTC Loss是CTC Loss + ACE Loss的简称。 其中ACE Loss出自论文< Aggrega
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<img src="./rec_algo_compare.png" width = "1000" />
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</div>
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虽然ACELoss确实如上图所说，可以处理2D预测，在内存占用及推理速度方面具备优势，但在实践过程中，我们发现单独使用ACE Loss, 识别效果并不如CTCLoss. 因此，我们尝试将CTCLoss和ACELoss进行组合，同时以CTCLoss为主，将ACELoss 定位为一个辅助监督loss。 这一尝试收到了效果，在我们内部的实验数据集上，相比单独使用CTCLoss，识别准确率可以提升1%左右。
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虽然ACELoss确实如上图所说，可以处理2D预测，在内存占用及推理速度方面具备优势，但在实践过程中，我们发现单独使用ACE Loss, 识别效果并不如CTCLoss. 因此，我们尝试将CTCLoss和ACELoss进行结合，同时以CTCLoss为主，将ACELoss 定位为一个辅助监督loss。 这一尝试收到了效果，在我们内部的实验数据集上，相比单独使用CTCLoss，识别准确率可以提升1%左右。
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A_CTC Loss定义如下:
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<div align="center">
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<img src="./equation_a_ctc.png" width = "300" />
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@ -47,7 +47,7 @@ A_CTC Loss定义如下:
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实验中，λ = 0.1. ACE loss实现代码见: [ace_loss.py](../../ppocr/losses/ace_loss.py)
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## 3. C-CTC Loss
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C-CTC Loss是CTC Loss + Center Loss的简称。 其中Center Loss出自论文 < A Discriminative Feature Learning Approach for Deep Face Recognition>. 最早用于人脸识别任务，用于增大累间距离，减小类内距离, 是Metric Learning领域一种较早的、也比较常用的一种算法。
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C-CTC Loss是CTC Loss + Center Loss的简称。 其中Center Loss出自论文 < A Discriminative Feature Learning Approach for Deep Face Recognition>. 最早用于人脸识别任务，用于增大类间距离，减小类内距离, 是Metric Learning领域一种较早的、也比较常用的一种算法。
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在中文OCR识别任务中，通过对badcase分析， 我们发现中文识别的一大难点是相似字符多，容易误识。 由此我们想到是否可以借鉴Metric Learing的想法， 增大相似字符的类间距，从而提高识别准确率。然而，MetricLearning主要用于图像识别领域，训练数据的标签为一个固定的值；而对于OCR识别来说，其本质上是一个序列识别任务，特征和label之间并不具有显式的对齐关系，因此两者如何结合依然是一个值得探索的方向。
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通过尝试Arcmargin, Cosmargin等方法， 我们最终发现Centerloss 有助于进一步提升识别的准确率。C_CTC Loss定义如下：
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<div align="center">
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@ -32,6 +32,7 @@ class ACELoss(nn.Layer):
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def __call__(self, predicts, batch):
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if isinstance(predicts, (list, tuple)):
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predicts = predicts[-1]
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B, N = predicts.shape[:2]
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div = paddle.to_tensor([N]).astype('float32')
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@ -42,9 +43,7 @@ class ACELoss(nn.Layer):
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length = batch[2].astype("float32")
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batch = batch[3].astype("float32")
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batch[:, 0] = paddle.subtract(div, length)
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batch = paddle.divide(batch, div)
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loss = self.loss_func(aggregation_preds, batch)
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return {"loss_ace": loss}
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@ -27,7 +27,6 @@ class CenterLoss(nn.Layer):
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"""
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Reference: Wen et al. A Discriminative Feature Learning Approach for Deep Face Recognition. ECCV 2016.
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"""
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def __init__(self,
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num_classes=6625,
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feat_dim=96,
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@ -37,8 +36,7 @@ class CenterLoss(nn.Layer):
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self.num_classes = num_classes
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self.feat_dim = feat_dim
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self.centers = paddle.randn(
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shape=[self.num_classes, self.feat_dim]).astype(
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"float64") #random center
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shape=[self.num_classes, self.feat_dim]).astype("float64")
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if init_center:
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assert os.path.exists(
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@ -60,22 +58,23 @@ class CenterLoss(nn.Layer):
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batch_size = feats_reshape.shape[0]
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#calc feat * feat
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dist1 = paddle.sum(paddle.square(feats_reshape), axis=1, keepdim=True)
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dist1 = paddle.expand(dist1, [batch_size, self.num_classes])
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#calc l2 distance between feats and centers
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square_feat = paddle.sum(paddle.square(feats_reshape),
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axis=1,
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keepdim=True)
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square_feat = paddle.expand(square_feat, [batch_size, self.num_classes])
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#dist2 of centers
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dist2 = paddle.sum(paddle.square(self.centers), axis=1,
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keepdim=True) #num_classes
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dist2 = paddle.expand(dist2,
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[self.num_classes, batch_size]).astype("float64")
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dist2 = paddle.transpose(dist2, [1, 0])
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square_center = paddle.sum(paddle.square(self.centers),
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axis=1,
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keepdim=True)
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square_center = paddle.expand(
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square_center, [self.num_classes, batch_size]).astype("float64")
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||||
square_center = paddle.transpose(square_center, [1, 0])
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#first x * x + y * y
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distmat = paddle.add(dist1, dist2)
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tmp = paddle.matmul(feats_reshape,
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distmat = paddle.add(square_feat, square_center)
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feat_dot_center = paddle.matmul(feats_reshape,
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paddle.transpose(self.centers, [1, 0]))
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distmat = distmat - 2.0 * tmp
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distmat = distmat - 2.0 * feat_dot_center
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#generate the mask
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classes = paddle.arange(self.num_classes).astype("int64")
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@ -83,7 +82,8 @@ class CenterLoss(nn.Layer):
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paddle.unsqueeze(label, 1), (batch_size, self.num_classes))
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mask = paddle.equal(
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paddle.expand(classes, [batch_size, self.num_classes]),
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label).astype("float64") #get mask
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label).astype("float64")
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dist = paddle.multiply(distmat, mask)
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loss = paddle.sum(paddle.clip(dist, min=1e-12, max=1e+12)) / batch_size
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return {'loss_center': loss}
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