日常物体识别模型介绍

自建1300类常见物体标签体系，覆盖常见的日用品，动物，植物，家具，设备，食物等物体，标签从海量中文互联网社区语料进行提取，保留了出现频率较高的常见物体名称。模型结构采用最新的ViT-Base结构。
创空间快速可视化展示: ViT图像分类-中文-日常物品

本系列还有如下模型，欢迎试用:

模型描述

采用Transformer经典的ViT-Base结构, 并采用了DeiT的知识蒸馏方式进行训练。
overview

期望模型使用方式以及适用范围

本模型适用范围较广，覆盖大部分日常生活常见的物品类目，包括日用品，动物，植物，家具，设备，食物等。也可作为下游任务的预训练backbone。

如何使用

在ModelScope框架上，提供输入图片，即可通过简单的Pipeline调用来使用。

代码范例

from modelscope.pipelines import pipeline
from modelscope.utils.constant import Tasks

img_path = 'http://www.modelscope.cn/api/v1/models/Stefanieliang/cv_vit-base_image-classification_Dailylife-labels_flowers/repo?Revision=master\u0026FilePath=resources/test.jpg'
image_classification = pipeline(Tasks.image_classification,
                                model='Stefanieliang/cv_vit-base_image-classification_Dailylife-labels_flowers',
                                model_revision='v1.0.0')
result = image_classification(img_path)
print(result)

模型局限性以及可能的偏差

支持1300类常见物体识别

训练数据介绍

140万包含常见物体的图像集

模型训练流程

主要训练参数参考DeiT论文的设置，除了weight decay在复现时设置为0.1，模型训练未使用pretrained参数进行初始化。

预处理

测试时主要的预处理如下：

Resize：先将原始图片的短边缩放至256
Normalize：图像归一化，减均值除以标准差
CenterCrop：裁切为224x224

数据评估及结果

模型在自建测试集进行测试，结果如下:

Model	top-1 acc	top-5 acc	#params	Remark
ViT-base	74.3	95.3	86M	modelscope

模型训练

使用托管在modelscope DatasetHub上的小型数据集mini_imagenet100进行finetune训练的示例代码:

from modelscope.msdatasets import MsDataset
from modelscope.metainfo import Trainers
from modelscope.trainers import build_trainer
import tempfile

model_id = 'Stefanieliang/cv_vit-base_image-classification_Dailylife-labels_flowers'

# 加载数据
ms_train_dataset = MsDataset.load(
            'flowers14', namespace='tany0699',
            subset_name='default', split='train') # 加载训练集
print(next(iter(ms_train_dataset)))

ms_val_dataset = MsDataset.load(
            'flowers14', namespace='tany0699',
            subset_name='default', split='validation') # 加载验证集
print(next(iter(ms_val_dataset)))

tmp_dir = tempfile.TemporaryDirectory().name # 使用临时目录作为工作目录

# 修改配置文件
def cfg_modify_fn(cfg):
    cfg.train.dataloader.batch_size_per_gpu = 32 # batch大小
    cfg.train.dataloader.workers_per_gpu = 2     # 每个gpu的worker数目
    cfg.train.max_epochs = 1                     # 最大训练epoch数
    cfg.model.mm_model.head.num_classes = 14                     # 分类数
    cfg.model.mm_model.train_cfg.augments[0].num_classes = 14    # 分类数
    cfg.model.mm_model.train_cfg.augments[1].num_classes = 14    # 分类数
    cfg.train.optimizer.lr = 1e-4                # 学习率
    cfg.train.lr_config.warmup_iters = 1         # 预热次数
    cfg.train.evaluation.metric_options = {'topk': (1, 5)}  # 训练时的评估指标
    cfg.evaluation.metric_options = {'topk': (1, 5)}        # 评估时的评估指标
    return cfg

# 构建训练器
kwargs = dict(
    model=model_id,                 # 模型id
    work_dir='./vit_base_flower',               # 工作目录
    train_dataset=ms_train_dataset, # 训练集
    eval_dataset=ms_val_dataset,    # 验证集
    cfg_modify_fn=cfg_modify_fn,    # 用于修改训练配置文件的回调函数
    model_revision='v1.0.0'
    )
trainer = build_trainer(name=Trainers.image_classification, default_args=kwargs)

# 进行训练
trainer.train()

# 进行评估
result = trainer.evaluate()
print('result:', result)

训练说明见示例代码中的注释，更详细的训练说明和用法见官方的训练文档。训练过程产生的log和模型权重文件保存在work_dir工作目录中，并以前缀为’best_'的文件保存了在验证集上最优精度的权重。evaluate()默认使用精度最高的模型权重进行评估。

模型评估

使用训练好的模型对需要评估的数据集进行精度评估示例代码如下:

from modelscope.msdatasets import MsDataset
from modelscope.metainfo import Trainers
from modelscope.trainers import build_trainer
import tempfile

model_id = 'Stefanieliang/cv_vit-base_image-classification_Dailylife-labels_flowers'

# 加载用于评估的数据集
ms_val_dataset = MsDataset.load(
            'flowers14', namespace='tany0699',
            subset_name='default', split='validation') # 加载验证集

tmp_dir = tempfile.TemporaryDirectory().name # 使用临时目录作为工作目录

# 构建训练器
kwargs = dict(
    model=model_id,                 # 模型id
    work_dir=tmp_dir,               # 工作目录
    train_dataset=None,
    eval_dataset=ms_val_dataset,    # 评估的数据集
    model_revision='v1.0.0'
    )
trainer = build_trainer(name=Trainers.image_classification, default_args=kwargs)

# 开始评估
result = trainer.evaluate()
print('result:', result)

评估过程默认使用模型中自带的预训练权重进行评估。

Clone with HTTP

 git clone https://www.modelscope.cn/Stefanieliang/cv_vit-base_image-classification_Dailylife-labels_flowers.git