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MMAL-Net: 细粒度视觉分类中多分支与多尺度注意力学习的PyTorch实现(张凡,李萌,...)

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简介:
MMAL-Net是一个利用多分支和多尺度注意力机制提升细粒度视觉分类准确性的PyTorch框架,由张凡、李萌等人开发。 MMAL网是用于细粒度的PyTorch实施(张帆,李萌,翟桂生,刘亦钊)的一篇论文,在第27届国际多媒体建模国际会议(MMM2021)上发表。欢迎就相关问题与我们讨论。 所需环境如下: - Python 3.7 - Pytorch 1.3.1 - Numpy 1.17.3 - Scikit-image 0.16.2 - Tensorboard 1.15.0 - TensorboardX 2.0 - tqdm 4.41.1 - imageio 2.6.1 - pillow 6.1.0 数据集: 下载CUB 200-2011和FGVC_Aircraft数据集,并将提取的图像文件夹的内容分别复制到以下目录中: - datasets/CUB_200-2011/images - datasets/FGVC_Aircraft/data/images 您也可以尝试其他细粒度的数据集。 训练MMAL-Net:如果要训练该网络,请运行相关py脚本。

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  • MMAL-Net: PyTorch,...)
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    MMAL-Net是一个利用多分支和多尺度注意力机制提升细粒度视觉分类准确性的PyTorch框架,由张凡、李萌等人开发。 MMAL网是用于细粒度的PyTorch实施(张帆,李萌,翟桂生,刘亦钊)的一篇论文,在第27届国际多媒体建模国际会议(MMM2021)上发表。欢迎就相关问题与我们讨论。 所需环境如下: - Python 3.7 - Pytorch 1.3.1 - Numpy 1.17.3 - Scikit-image 0.16.2 - Tensorboard 1.15.0 - TensorboardX 2.0 - tqdm 4.41.1 - imageio 2.6.1 - pillow 6.1.0 数据集: 下载CUB 200-2011和FGVC_Aircraft数据集,并将提取的图像文件夹的内容分别复制到以下目录中: - datasets/CUB_200-2011/images - datasets/FGVC_Aircraft/data/images 您也可以尝试其他细粒度的数据集。 训练MMAL-Net:如果要训练该网络,请运行相关py脚本。
  • 基于机制图片方法代码仓库.zip
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    本代码仓库包含实现基于视觉注意力机制的细粒度图像分类方法的相关源码和文档。通过模拟人类视觉聚焦特性,有效提升对复杂背景中细微目标识别精度。 在深度学习领域,细粒度图像分类是一项具有挑战性的任务,它要求模型能够识别类别之间细微差别的对象,例如不同品种的鸟类或汽车。为此,“基于视觉注意力机制的细粒度图像分类方法”成为了一种重要的技术手段。这种技术利用自注意力机制来提升模型对关键特征的识别能力。 自注意力是深度学习中的一个核心概念,在自然语言处理(NLP)领域中,由Transformer架构首次引入并广泛应用。它允许模型在序列数据中捕获长距离依赖关系,并通过计算输入序列中每个元素与其他所有元素的相关性生成权重分布,这些权重表示了不同位置的重要性。 将自注意力机制扩展到图像分类任务时,我们称之为“空间自注意力”或“视觉注意力”。这种方法将图像视为像素的序列,并通过计算像素之间的相关性来突出显示关键区域。例如,在细粒度图像分类中,模型可能会关注鸟类特定特征如嘴型、羽毛颜色和翅膀结构等细节。 使用PyTorch框架实现这一机制通常包括以下步骤: 1. **预处理**:对输入图像进行归一化、裁剪及尺寸调整,使其适应深度学习模型的输入要求。 2. **特征提取**:利用预先训练好的卷积神经网络(CNN),如ResNet或VGG,从图像中提取高级别的视觉信息。这些特征图包含了空间和语义信息。 3. **自注意力计算**:在特征图上应用自注意力机制,通过点积、余弦相似度等方法来确定每个位置的权重矩阵。 4. **加权融合**:将得到的注意力权重与原始特征进行乘法操作,生成新的加权特征图。这样可以突出显示重要信息并抑制不重要的部分。 5. **分类决策**:最后,通过全连接层或池化层对处理后的图像数据进行分类预测。 自注意力机制为细粒度图像分类提供了强大的工具,它能够帮助模型更有效地识别和利用关键细节特征,从而提高整体的准确性。结合深度学习技术与PyTorch框架的支持,我们可以构建出高效且准确的视觉识别系统,并进一步推动该领域的发展。
  • FGVC5-CVPR2018-食品时尚:
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    FGVC5-CVPR 2018: 食品与时尚是CVPR会议下关于细粒度视觉分类的研讨会,重点探讨了食品和时尚领域内的图像识别技术及其应用。 细粒度的视觉分类: 代码: - 使用ResNet-50多分类器在单个Nvidia GTX 980上训练了10,000张图像。 - PNASNet-5-Large多标签分类器则是在基于Google Compute Engine云平台上的虚拟机中,使用配备有8块V100 GPU的机器,并利用101K张训练图像进行训练。 预训练模型:即将推出。
  • PytorchGAM机制版本
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    本项目采用PyTorch框架实现了具备GAM(Generalized Additive Model)注意力机制的深度学习模型,旨在提升特定任务下的特征表示效果和模型解释性。 深度学习中的GAM注意力机制的PyTorch实现版本涉及将全局平均池化(Global Average Pooling, GAM)与注意力机制结合,以提高模型在特定任务上的性能。这一方法通过利用特征图的空间信息来增强网络对关键区域的关注度,并且已经在多个图像识别和分类问题中展现了优越的效果。 使用PyTorch框架实现GAM注意力模块时,通常包括以下几个步骤: 1. 构建全局平均池化层,用于生成每个通道的全局描述符。 2. 设计一个小型全连接网络或类似结构来计算权重系数,并对不同通道的重要性进行加权。 3. 将原始特征图与新得到的注意力映射相乘,以突出显示重要的区域而抑制不相关的部分。 这样的实现能够帮助模型更好地聚焦于具有区分性的视觉元素上,从而在保持较低复杂度的同时达到更好的分类准确率。
  • 在鸟应用:一次简单探索:鸟。了解更详情请访问 https://www.kaggle...
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    本文探讨了利用深度学习技术进行鸟类细粒度分类的研究与实践,旨在提高不同种类鸟类识别的准确性。详情参见Kaggle相关页面。 深度学习在鸟类细粒度分类中的简单尝试:本段落探讨了利用深度学习技术进行鸟类的精细分类问题。详情可参考相关文献或数据集分享平台上的项目资料。
  • 散熵、复合熵及精复合散熵等熵方法研究
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    本研究聚焦于多种复杂系统的分析与预测,深入探讨了多尺度分散熵、复合多尺度熵和精细复合多尺度分散熵等熵学方法的理论及其应用价值。 本段落主要介绍多尺度分散熵以及精细复合多尺度分散熵的提取方法。
  • 基于Unet和Resnet战:应用于DRIVE神经割项目训练
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    本项目运用了深度学习技术中的Unet和ResNet模型,专注于DRIVE数据集上的视网膜影像处理。通过实施多尺度训练策略及实现多类别的精确分割,致力于提升视盘和血管区域的自动识别精度。该研究不仅为糖尿病性视网膜病变等眼科疾病的早期诊断提供了有力工具,还对医学图像分析领域具有重要参考价值。 本项目为 Unet+Resnet 多尺度分割实战项目(包含数据集),其中unet的backbone更换为了resnet结构。所使用的数据集是DRIVE视神经2类别分割数据集。 **项目介绍:** 总大小350MB。 1. **训练脚本自动执行,代码会将数据随机缩放为设定尺寸的0.5-1.5倍之间进行多尺度训练,并在utils中通过compute_gray函数保存mask灰度值到txt文本。同时,根据分割任务需求定义UNET网络输出通道数。 2. 项目中的预处理函数全部重新实现,在transforms.py文件内可以查看具体代码细节。 3. 网络经过50个epochs的训练后,miou达到了约0.8的成绩。学习率采用cosine衰减策略调整。在run_results文件夹中可以看到训练集和测试集上的损失值及iou曲线图(由matplotlib库生成)。此外还保存了详细的训练日志、最佳权重等信息,在这些日志文档里可以找到每个类别的miou、recall、precision以及全局像素点的准确率等等。 4. 预测脚本能够自动处理inference文件夹下的所有图片进行推理预测工作。 代码中添加了详细注释,便于用户理解与操作。如需使用自己的数据集训练模型,请参考README文档中的指导说明,按照指示步骤即可轻松运行项目。
  • 形维
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    《多尺度分形维度》是一篇探讨不同尺度下自然界及人工系统复杂性特征的研究。通过分析和计算各层级上的几何结构与模式,揭示了物质世界的深层组织规律及其应用价值。 通过使用分形盒维数的计算方法来确定图形的多重分形维数,并且在不同的q值下进行D(q)的计算。
  • 基于机器PE二
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    本研究运用机器学习和深度学习技术,对PE(盈利预测)进行二分类和多分类分析,旨在提高金融市场的预测准确率。 标题中的“使用机器学习和深度学习对PE进行二分类和多分类”指的是在计算机安全领域内利用这两种技术来区分可执行文件(Portable Executable, PE)是恶意软件还是良性软件。PE格式是在Windows操作系统中广泛使用的程序运行格式。 具体来讲,这种应用涉及通过分析大量数据集训练机器学习模型以识别模式并进行预测。对于二分类任务,目标通常是将PE文件分为两类:恶意和非恶意;而对于多分类,则可能进一步细分成不同的恶意软件类别。 在描述的背景下,“通过大量训练数据来训练模型”涉及到一系列步骤,包括但不限于清洗、标准化以及编码等数据预处理工作,特征工程以提取有意义的信息,并选择合适的机器学习或深度学习算法。这些算法可以是传统的如支持向量机(SVM)、随机森林和梯度提升机(例如LightGBM),也可以是更复杂的神经网络模型。 提及到的“lightgbm.model”表明在此项目中使用了LightGBM,这是一种高效的梯度提升框架,特别适用于大规模数据集。此外,“nn.pt”可能是指一个预训练过的深度学习模型,在PyTorch这样的框架下保存下来的文件格式通常以.pt为后缀。 最后提到的“predict_nn.py”和“predict_lgb.py”,这两个脚本用于加载已有的机器学习或深度学习模型,并对新的PE文件进行分类预测。这些工具会读取新文件的数据特征,然后应用训练好的模型来判断该文件是否属于恶意软件类别。 综上所述,这个项目展示了如何结合使用多种技术手段(包括但不限于LightGBM和神经网络)来进行PE文件的自动化安全检测,从而提升网络安全防护的能力与效率。在实际操作中,这样的系统能够帮助企业及个人更好地防范来自恶意软件的安全威胁,并提高整体的信息安全保障水平。
  • 基于Unet和Resnet101战:应用于DRIVE神经割项目训练割技术
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    本项目利用改进的Unet结合ResNet101模型,在DRIVE数据集上进行视网膜图像中的视神经精确分割,采用多尺度训练策略以提升不同分辨率下的分割精度和鲁棒性。 本项目为 Unet+Resnet101 多尺度分割实战项目(包含数据集),其中Unet的backbone更换为resnet101,并使用DRIVE视神经2类别分割数据集进行训练。项目的总大小约为203MB。 该项目具备以下特点: - **自动多尺度训练**:train脚本会将输入的数据随机缩放至设定尺寸的0.5到1.5倍之间,实现多尺度训练。 - **mask灰度值保存及网络输出定义**:在utils中的compute_gray函数中,可以找到用于计算并保存mask灰度值的方法,并且该方法还会自动为UNET网络定义输出通道的数量。 - **自定义预处理功能**:所有的数据预处理代码均经过重新实现,在transforms.py文件中可以查看具体的细节和逻辑。 项目训练了50个epochs后,miou达到了大约0.79。学习率采用余弦退火策略调整,并且在run_results目录内保存了训练集与测试集的损失及iou曲线图(由matplotlib库绘制),同时还记录下了详细的训练日志文件以及最佳模型权重。 此外,预测脚本能够自动推理inference子目录下所有图片的内容。整个代码都添加有注释说明,便于用户理解和调试;如有需求想用自己的数据进行训练,请参考README文件中的指导信息以实现简易的操作流程。