Video-based Person Re-identification via 3D Convolutional Networks and Non-local Attention
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贡献：
3d卷积代替2d卷积
使用non-loca明确l处理不对齐问题（apm通过与相邻帧类似nonlocal
的操作也解决了不对齐）并捕获空时长范围依赖，注意但是没处理遮挡
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引言里：
基于视频的识别包括提取特征和融合特征两部分
融合特征包括池化，rnn，以及注意力三种如下图。
这里rnn的缺点是：最优辨别力的帧不能被rnn学到，因为对待所有的帧平等。这里不理解。
作者说这三种方法不能同时处理时间依赖，注意力和空间不对齐（应该是对应关系），单独如上图的只有时间注意力应该不能处理对齐问题。
作者的方法可以处理空间不对齐，以及时间依赖特征
三个贡献：
- 3d卷积获得空时特征
- No-local 解决不对齐以及捕获长时依赖。
- 融合空间注意力与时间注意力。
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Related work
自注意力与non-local
nolocal本来是传统的数字图像降噪算法。Kaiming 通过泛化自注意力机制成为nolocal过滤操作。
- 提出的方法
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整体结构
一个序列被拆成多个不重叠的片段，网络以整个片段做输入，输出一个d维特征向量，nonlocal嵌入到残差块中整合空间和时间特征（能学到每一帧像素级的关系和层次特征表达）。最后跟一个平均池化，然后boottleneck去加快训练提升性能，全连接层学习身份特征，softmax（加上标签平滑，一个trick）同时hard triplet loss用来进行度量学习，且用l2距离衡量。
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3d卷积
使用c3d-like 3d太难优化，就使用2d膨胀成3d，在时间步上复制，然后权重缩小至1/t。继续拆分成1*3*3和t*1*1，将最后全连接层改为id数量。并在kinetics进行预训练。使用最后分类层前的特征作为视频片段的id 表征。
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Non-local attention block
这里换成了原始论文的non-local图
没啥说的，再写下公式
整体的：
做嵌入高斯：
做softmax加权（注意论文里分母的求和下标写错了）
最后把non-local设置插残差模式
可以将nonlocal插入到预训练的模型中（例如将w设置为0就不影响原先的行为），可以构建一个更有层次的结构结合了全局和局部信息。
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loss函数
采用triplet loss 加难样本挖掘，和标签平滑的交叉熵。
每个batch p的id，每个id，k个片段，对于每个样本a，选择最难的正样本和负样本计算triplet loss。
加了标签平滑的softmax
总的损失为上面两个损失函数相加。
- 实验
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实现细节
五个nonlocal插入位置与原始论文一致。
训练时：8帧的片段来自于（64个连续帧每8个随机取一张。）空间尺寸256*128，
随机裁剪自被缩放的视频（尺寸被随机缩放为1/8）为了训练难样本tripplet loss，每个batch，32个id，每个id四个片段，一个epoch里枚举完所有的id。bottleneck里包含全连接层，bn，leaky relu（α=0.1）dropout（0.5），学习率用指数下降的办法（试一试warm up），adam被采用，权重衰减为0.0005.
初始化方法 以及bn与nolocal的位置
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消融实验
Baseline
3d，non-local都是有用的。（比多样性正则都好（prid数据集不如）？Diversity regularized spatiotemporal）
不同的初始化方法
对比了在image-net，reid（图像数据集），kinetic预训练的效果，kinetic效果更好（这种实验有点多余），不太适合顶会。
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总结：
3d网络：像素级的信息和相关性
Non-local 明确解决空间与时间的不对齐问题（non-local是能解决一些对齐问题的，apm也是通过与相邻帧类似nonlocal的操作来解决对齐）。
但是注意nolocal解决不了遮挡问题。（Appearance preserving 3D Convolution 解决了这个问题算是吧，通过除掉遮挡，但我觉得可以试试gan来恢复遮挡内容）
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感悟
这篇论文比起vrstc，好像就多了个3d卷积。 记得看下效果对比
相比之前sota
Vrstc mars数据集 88.5 （82.3），同一年，所以恢复遮挡效果应该很好。
