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雷锋网 AI 科技评论按：本文由「图普科技」编译自Using Tensorflow Object Detection to Do Pixel Wise Classification。
最近，TensorFlow 的「物体检测 API」有了一个新功能，它能根据目标对象的像素位置来确定该对象的像素。换句话来说，TensorFlow 的物体检测从原来的图像级别成功上升到了像素级别。
使用 TensorFlow 的「物体检测 API」图片中的物体进行识别，最后的结果是图片中一个个将不同物体框起来的方框。最近，这个「物体检测 API」有了一个新功能，它能根据目标对象的像素位置确定该对象的像素，实现物体的像素分类。
TensorFlow 的物体检测 API 模型——Mask-RCNN
「实例分割」是物体检测的延伸，它能让我们在普通的物体检测的基础上获取关于该对象更加精确、全面的信息。
在什么情况下我们才需要这样精确的信息呢？
无人驾驶汽车
为了确保安全，无人驾驶汽车需要精确定位道路上其他车辆和行人。
机器人系统
机器人在连接两个部件时，如果知道这两个部件的确切位置，那么机器人的操作就会更加高效、准确。
「实例分割」的方法有很多，TensorFlow 进行「实例分割」使用的是 Mask RCNN 算法。
Mask RCNN 算法架构
在介绍 Mask RCNN 之前，我们先来认识一下 Faster R-CNN。
Faster-RCNN 是一个用于物体检测的算法，它被分为两个阶段：第一阶段被称为「候选区域生成网络」（RPN），即生成候选物体的边框；第二阶段本质上是 Fast R-CNN 算法，即利用 RolPool 从每个候选边框获取对象特征，并执行分类和边框回归。这两个阶段所使用的特征可以共享，以更快地获得图像推算结果。
Faster R-CNN 对每个候选对象都有两个输出，一个是分类标签，另一个是对象边框。而 Mask-RCNN 就是在 Faster R-CNN 的两个输出的基础上，添加一个掩码的输出，该掩码是一个表示对象在边框中像素的二元掩码。但是这个新添加的掩码输出与原来的分类和边框输出不同，它需要物体更加精细的空间布局和位置信息。因此，Mask R-CNN 需要使用「全卷积神经网络」（FCN）。
全卷积神经网络（FCN）的算法架构
「全卷积神经网络」是「语义分割」中十分常见的算法，它利用了不同区块的卷积和池化层，首先将一张图片解压至它原本大小的三十二分之一，然后在这种粒度水平下进行预测分类，最后使用向上采样和反卷积层将图片还原到原来的尺寸。
因此，Mask RCNN 可以说是将 Faster RCNN 和「全卷积神经网络」这两个网络合并起来，形成的一个庞大的网络架构。
图片测试
你可以利用 TensorFlow 网站上的共享代码来对 Mask RCNN 进行图片测试。以下是我的测试结果：
Mask RCNN on Kites Image
视频测试
对我来说，最有意思的是用 YouTube 视频来测试这个模型。我从 YouTube 上下载了好几条视频，开始了视频测试。
视频测试的主要步骤：
1. 使用 VideoFileClip 功能从视频中提取出每个帧；
2. 使用 fl_image 功能对视频中截取的每张图片进行物体检测，然后用修改后的视频图片替换原本的视频图片；
3. 最后，将修改后的视频图像合并成一个新的视频。
GitHub地址为：https://github.com/priya-dwivedi/Deep-Learning/blob/master/Mask_RCNN/Mask_RCNN_Videos.ipynb
下一步的探索包括：
测试一个精确度更高的模型，观察两次测试结果的区别；
使用 TensorFlow 的物体检测 API 在定制的数据集上对 Mask RCNN 进行测试。
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