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pytorch_classification

利用pytorch实现图像分类,其中包含的densenet,resnext,mobilenet,efficientnet, resnet等图像分类网络,可以根据需要再行利用torchvision扩展其他的分类算法

实现功能

  • 基础功能利用pytorch实现图像分类
  • 包含带有warmup的cosine学习率调整
  • warmup的step学习率优调整
  • 多模型融合预测,加权与投票融合
  • 利用flask实现模型云端api部署
  • 使用tta测试时增强进行预测
  • 添加label smooth的pytorch实现(标签平滑)
  • 添加使用cnn提取特征,并使用SVM,RF,MLP,KNN等分类器进行分类。
  • 更新添加了模型蒸馏的的训练方法
  • 添加中间层可视化
  • 更新模型部署(采用flask+Redis的方法)
  • c++ libtorch进行模型部署的简单demo

运行环境

  • python3.7
  • pytorch 1.1
  • torchvision 0.3.0

代码仓库的使用

数据集形式

原始数据集存储形式为,同个类别的图像存储在同一个文件夹下,所有类别的图像存储在一个主文件夹data下。

|-- data
    |-- train
        |--label1
            |--*.jpg
        |--label2
            |--*.jpg
        |--label    
            |--*.jpg
        ...

    |-- val
        |--*.jpg

利用preprocess.py将数据集格式进行转换(个人习惯这种数据集的方式)

python ./data/preprocess.py

转换后的数据集为,将训练集的路径与类别存储在train.txt文件中,测试机存储在val.txt中. 其中txt文件中的内容为

# train.txt

/home/xxx/data/train/label1/*.jpg   label

# val.txt

/home/xxx/data/train/label1/*.jpg
|-- data
    |-- train
        |--label1
            |--*.jpg
        |--label2
            |--*.jpg
        |--label    
            |--*.jpg
        ...

    |-- val
        |--*.jpg
    |--train.txt
    |--val.txt

模型介绍

仓库中模型densenet,mobilenet,resnext模型来自于torchvision

efficientnet来自于 https://github.com/lukemelas/EfficientNet-PyTorch

训练

  • cfg.py中修改合适的参数,并在train.py中选择合适的模型
##数据集的类别
NUM_CLASSES = 206

#训练时batch的大小
BATCH_SIZE = 32

#网络默认输入图像的大小
INPUT_SIZE = 300
#训练最多的epoch
MAX_EPOCH = 100
# 使用gpu的数目
GPUS = 2
# 从第几个epoch开始resume训练,如果为0,从头开始
RESUME_EPOCH = 0

WEIGHT_DECAY = 5e-4
MOMENTUM = 0.9
# 初始学习率
LR = 1e-3
# 训练好模型的保存位置
SAVE_FOLDER = './weights'

# 采用的模型名称
model_name = 'resnext101_32x32d'
python train.py

预测

在cfg.py中TRAINED_MODEL参数修改为指定的权重文件存储位置,在predict文件中可以选定是否使用tta

python predict.py
  • 当训练完成多模型之后生成多个txt文件之后,利用ensamble文件夹中的kaggle_vote.py进行投票融合或者加权投票融合。

将每个模型生成的csv文件,移动到ensamble/samples/然后将每个文件命名为method1.py,method2.py. 然后运行如下命令进行投票融合

python ./kaggle_vote.py "./samples/method*.csv" "./samples/vote.csv"

cnn + svm

代码存在于cnn_ml.py中, 利用训练好的cnn特征提取器,将得到的特征保存为pkl文件,然后训练svm分类器, 并将分类器模型保存,然后读取预测

主要需要修改的就是根据不同模型的输出特征向量的大小在cnn_ml.py中修改NB_features对应的大小

flask云端部署

将训练存储好的权重文件,存储在flask_deployment文件夹中

然后修改server.py中路径运行即可 利用client.py进行调用


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