作者: 梦里茶
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关于
这是百度举办的一个关于狗的细粒度分类比赛，比赛链接: http://js.baidu.com/
框架
硬件
- Geforce GTX 1060 6G
- Intel® Core™ i7-6700 CPU
- Memory 8G
模型
- Xception提取深度特征
- 受这篇Person Re-id论文的启发,在多分类基础上增加一个样本是否相同判断的二分类loss,增加类间距离,减小类内距离
Keras实现
- 去掉Xception最后用于imagenet分类的全连接层,获取图像深度特征
- 输入两张图片,可能属于相同类也可能属于不同类
- 根据特征和标签进行多分类训练
- 同时以两图是否属于同一类作为二分类标签训练
数据预处理
- 从Baidu云下载数据
- 训练集: http://pan.baidu.com/s/1slLOqBz Key: 5axb
- 测试集: http://pan.baidu.com/s/1gfaf9rt Key：fl5n
- 按类别把图片放在不同的目录下，方便ImageDataGenerator的使用
- 因为先前我把图片命名为这种格式"typeid_randhash.jpg"了, 所以我写了这段代码来做图片移动的工作img2keras.py
- 数据预处理还有许多细节要处理，遇到问题的话可以先查看keras的文档，如果还有问题，可以提issue.
训练
- 使用Keras的ImageDataGenerator接口进行数据增广
- 同时使用ImageDataGenerator做数据增广并进行正负样本对采样是一个难点.因为从ImageDataGenerator获得的图片被打乱了.
遍历数据集找同类样本作为正样本效率很低,幸运的是,在每个batch中,存在同类的样本,所以我们可以通过在同一个batch中交换同类样本的位置,构造出包含正样本对的另一个输入. - 冻结Xception的卷积层,采用ADMM训练多分类和二分类模型.
- 解冻Xception卷积层的最后两个block(总共有12个block,最后两个block从Xception的105层开始)继续使用SGD训练
- 去掉数据增广,再训练直至收敛
代码
- 单一Xception模型
- 训练: single_model.py
- 测试: single_model_test.py
- Multi loss模型
- 冻结训练全连接层+微调卷积层: froze_fine_tune.py
- Trick微调: trick_tune.py
- 测试: baidu_dog_test.py
一些测试结果
- InceptionV3,多分类模型: 0.2502
- Xception,多分类模型: 0.2235
- Xception, 混合模型: 0.211
- Xception, 混合模型,最后去掉数据增广再训练: 0.2045
如果发现代码里有bug，麻烦开个issue告诉我或者来个PR修复一下，万分感谢！
