卷积神经网络-目标分类简述
目标分类基本框架
1. 数据准备
数据来源--现有数据集的子集；网络采集；现有数据人工标注http://deeplearning.net/datasets/
数据扩充--https://blog.csdn.net/zhelong3205/article/details/81810743
作用----增加训练的数据量，提高模型的泛化能力，增加噪声数据，提升模型的鲁棒性
数据增强可以分为两类，一类是离线增强，一类是在线增强
离线增强 ： 直接对数据集进行处理，数据的数目会变成增强因子 x 原数据集的数目 ，这种方法常常用于数据集很小的时候
在线增强 ： 这种增强的方法用于，获得 batch 数据之后，然后对这个 batch 的数据进行增强，如旋转、平移、翻折等相应的变化，由于有些数据集不能接受线性级别的增长，这种方法长用于大的数据集，很多机器学习框架已经支持了这种数据增强方式，并且可以使用 GPU 优化计算。
常用的数据扩充技术：
翻转 ：增强因子 2 或 3
数据翻转是一种常用的数据增强方法，这种方法不同于旋转 180 这种方法是做一种类似于镜面的翻折。
旋转 ： 增强因子 2 到 4
旋转就是顺时针或者逆时针的旋转，注意在旋转的时候， 最好旋转 90 -180 度否则会出现尺度的问题
缩放 ：增强因子任意
图像可以被放大或缩小。放大时，放大后的图像尺寸会大于原始尺寸。大多数图像处理架构会按照原始尺寸对放大后的图像 进行裁切。我们将在下一章节讨论图像缩小，因为图像缩小会减小图像尺寸，这使我们不得不对图像边界之外的东西做出假设。
裁剪 ：增强因子任意
这种方法更流行的叫法是随机裁剪，我们随机从图像中选择一部分，然后降这部分图像裁剪出来，然后调整为原图像的大小
平移 ： 增强因子任意
平移是将图像沿着 x 或者 y 方向 （或者两个方向） 移动。我们在平移的时候需对背景进行假设，比如说假设为黑色等等，因为平移的时候有一部分图像是空的，由于图片中的物体可能出现在任意的位置，所以说平移增强方法十分有用。
添加噪声 ：增强因子任意 看噪声的类型
过拟合通常发生在神经网络学习高频特征的时候 (因为低频特征神经网络很容易就可以学到，而高频特征只有在最后的时候才可以学到) 而这些特征对于神经网络所做的任务可能没有帮助，而且会对低频特征产生影响，为了消除高频特征我们随机加入噪声数据来消除这些特征。
数据规范--均值处理；归一化；大小调整https://vnnw00.wordpress.com/2010/07/06/%E6%95%B0%E6%8D%AE%E6%A0%87%E5%87%86%E5%8C%96%E6%96%B9%E6%B3%95%E6%80%BB%E7%BB%93data-normalization/
2.模型设计
任务类型
分类：表情分类，属于什么种类，人群分类
分类+回归：表情+程度，种类+信心，什么人+人数
多目标分类：面部行为，群体行为，车流预测
现有模型：（会议，期刊等）ICCV,ECCV,CVPR ICML NIPS, ACL,KDD
局部更改-从头设计
更改：哪里改变；新参数确定
设计：新结构特点，为什么可行
3.训练细节
GPU-Batch size，是否并行
GPU内存-Batch Size关系
数据循环方式/平衡性考虑
数量较少的类别，数据是否需要补偿
从头到尾多次循环
每次随机选取部分数据
网络深度宽度确定
深度与卷积核关系：第i层卷积核关注范围？层数变多，参数变少。
损失函数设计--https://blog.csdn.net/u013498583/article/details/79542679
http://www.elecfans.com/d/1065788.html
分类：softmax，直接拟合
学习率变化方式，模型各层学习率是否一致
评价方式：准确率，F1 score，精度https://blog.csdn.net/weixin_37904412/article/details/80554199
如何设计神经网络
研究问题：如何进行面部识别
识别面部微小的表情变换。
已有的方法：
DeepFace：需要对齐，用多个卷积核对不同的部位进行训练识别；对齐过程中会引入误差；
Face Alignment：把人脸分成很多小网格，每个小网格对应一个卷积核。
不足
预处理：大量对准，对对准要求高，原始信息可能会丢失；
卷积参数数量很大，模型收敛难度大，需要大量数据；
模型可扩展性差，基本限于人脸计算。
改进的想法
不需要预处理，自动进行局部探测；
不要将所有的区域都进行处理，更多关注在有意义的区域；
重要区域之间不会影响削弱学习的效果。
设计为自适应的学习。
设计来源1—注意力网络
Dlib或原始数据集，找到人脸关键点；
再由人脸关键点，找到行为单元中心；
再由中心生成注意力图。
如何添加注意力网络：
借助ResNet的思想，在普通的网络结构中，加入注意力网络。
设计来源2—局部学习网络
针对不同的区域进行针对性学习，不同区域的学习不同，对区域的分布能够自动适应。
作用
无需提前进行面部对准就可以对面部行为识别
脸部各个行为单元局部针对学习，局部信息可以单独用于某个行为单元识别
根据控制肌肉的分布以及人脸特征点检测结果确定区域，更具有合理性以及可操作性
