如何在 COCO 数据集上使用卷积神经网络(CNNs)进行图像识别——一个实用的、逐步的指南

这是一个从环境设置到工作的 PyTorch 示例的指南,用于训练一个卷积神经网络(预训练的 ResNet)来识别 COCO 图像中存在的对象类别(多标签图像识别)。

主要观点

  • 利用 COCO 数据集进行多标签图像识别任务,将 COCO 的对象标注转换为多热目标向量进行训练。
  • 提供了完整的代码示例 coco_multilabel_train.py,包括数据加载、模型构建、训练、评估和推理过程。
  • 介绍了实验所需的环境和库,以及一些实用技巧和下一步的方向,如更换模型 backbone、进行检测任务等。

关键信息

  • 需要 Python 3.8+、GPU(推荐)、PyTorch 等环境和库。
  • 可下载 COCO 的 val2017 数据集及标注文件进行实验。
  • CocoMultiLabelDataset 类用于构建多标签数据集。
  • 训练过程使用 BCEWithLogitsLoss 损失函数,评估平均精度。
  • 提供了训练、评估和推理的函数及示例。

重要细节

  • 可通过编辑 COCO_ROOTANN_FILE 配置文件路径。
  • 可设置 MAX_SAMPLES 控制数据集大小以快速迭代。
  • 训练过程中进行了数据增强和随机分割。
  • 推理时可输出样本图像的 top5 预测结果。
  • 后续可进行更高级的实验,如更换 backbone、进行检测任务等。
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