2019-01-08 lec2_image_classifications_notes

這是一節(jié)導論課用來給不懂計算機視覺的人介紹圖像分類問題熬荆,還有數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法钞螟,內(nèi)容的目錄在下面





圖像分類

動機

在這個部分我們將介紹圖像分類問題兔甘,指定一個輸入圖像與之對應的固定類標簽,這是計算機視覺里的一個核心問題鳞滨,它有很多的不同的實際應用洞焙,盡管它非常簡單,而且,我們將要看到的課程澡匪,很多看起來不同的計算機視覺的任務(例如目標檢測熔任,分割)都能簡化成圖像分類。

例子

舉個例子唁情,在圖像分類模型中疑苔,一個圖像可以指定四個可能的標簽(貓, 狗甸鸟, 帽子惦费, 杯子)。在下面的顯示的圖片抢韭,圖片被表示為3緯的大數(shù)組數(shù)字薪贫,在這個例子中,這個貓圖有248像素寬刻恭,400像素高瞧省,有三種顏色通道,紅綠藍也可以簡寫為RGB鳍贾,因此鞍匾,這個圖片由248*400*3個數(shù)組成,總共297600個數(shù)字贾漏,每一個數(shù)字都是一個整數(shù)候学,從0(黑)到255(白)。我們的任務是把1/4百萬個數(shù)轉(zhuǎn)變成一個標簽纵散,就像“貓”


圖片分類的任務是預測一個單一的標簽,或者關(guān)于標簽的分布來指導我們的信心對于一個給定的圖像梳码,圖片是三維數(shù)組的從0到255的整數(shù),大小事長*寬*3伍掀,這個3代表了3中顏色通道掰茶,紅,綠蜜笤,藍

挑戰(zhàn)

盡管識別視覺概念(像一只貓)這樣的人物對于人來說相對比較容易執(zhí)行濒蒋,但是從計算機算法的方面來說涉及了很大的挑戰(zhàn)。我們展示一個(不完全的)列表挑戰(zhàn)把兔。注意圖像的展示作為一個3D數(shù)組高亮值:

視覺變化:一個例子就是目標隨著照相機的角度能被定位在很多方式沪伙。

比例變化:視覺類經(jīng)常能展示變化在它們大小上(現(xiàn)實世界中的大小,不僅僅是圖像中的范圍)

變形:

封閉:

光照條件:

背景雜亂:

類的變化:

一個好的圖像分類模型

數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法:給它很多數(shù)據(jù)县好,讓它自己學

照片分類途徑:

輸入:

學習:

評估:

Nearest Neighbor Classifier(最近鄰分類器)

圖像分類器數(shù)據(jù)集:CIFAR-10

L1 distance:? d1(I1, I2) = Σp |Ip1-Ip2|? ?


距離的選擇 the choice of distance


distance = np.sqrt(np.sum(np.square(self.Xtr - X[i,:]),) axis = 1)

L1 vs L2?

K近鄰分類器

K近鄰思想特別簡單:我們來找離它最近的K個點來代替一個點围橡,然后投票

在驗證集上調(diào)超參

測試機不能隨便用

Evaluate on the test set only a single time, at the very end.

Split your training set into training set and a validation set. Use validation set to tune all hyperparameters. At the end run a single time on the test set and report performance.

交叉驗證?Cross-validation

大約最近鄰算法?Approximate Nearest Neighbor?(ANN)

總結(jié)

1 介紹圖片分類

2 介紹最近鄰算法

3 驗證集

4 交叉驗證

4 評估

5 最近鄰算法的缺點


總結(jié):在練習中應用KNN

建議 1 預處理數(shù)據(jù)?

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