数据层及参数

    xiaoxiao2021-03-25  34

    要运行caffe,需要先创建一个模型(model),如比较常用的Lenet,Alex等, 而一个模型由多个屋(layer)构成,每一屋又由许多参数组成。所有的参数都定义在caffe.proto这个文件中。要熟练使用caffe,最重要的就是学会配置文件(prototxt)的编写。

    层有很多种类型,比如Data,Convolution,Pooling等,层之间的数据流动是以Blobs的方式进行。

    今天我们就先介绍一下数据层.

    数据层是每个模型的最底层,是模型的入口,不仅提供数据的输入,也提供数据从Blobs转换成别的格式进行保存输出。通常数据的预处理(如减去均值, 放大缩小, 裁剪和镜像等),也在这一层设置参数实现。

    数据来源可以来自高效的数据库(如LevelDB和LMDB),也可以直接来自于内存。如果不是很注重效率的话,数据也可来自磁盘的hdf5文件和图片格式文件。

    所有的数据层的都具有的公用参数:先看示例

     

    layer { name: "cifar" type: "Data" top: "data" top: "label" include { phase: TRAIN } transform_param { mean_file: "examples/cifar10/mean.binaryproto" } data_param { source: "examples/cifar10/cifar10_train_lmdb" batch_size: 100 backend: LMDB } }

     

     

    name: 表示该层的名称,可随意取

     

    type: 层类型,如果是Data,表示数据来源于LevelDB或LMDB。根据数据的来源不同,数据层的类型也不同(后面会详细阐述)。一般在练习的时候,我们都是采 用的LevelDB或LMDB数据,因此层类型设置为Data。

     

    top或bottom: 每一层用bottom来输入数据,用top来输出数据。如果只有top没有bottom,则此层只有输出,没有输入。反之亦然。如果有多个 top或多个bottom,表示有多个blobs数据的输入和输出。

     

    data 与 label: 在数据层中,至少有一个命名为data的top。如果有第二个top,一般命名为label。 这种(data,label)配对是分类模型所必需的。

     

    include: 一般训练的时候和测试的时候,模型的层是不一样的。该层(layer)是属于训练阶段的层,还是属于测试阶段的层,需要用include来指定。如果没有include参数,则表示该层既在训练模型中,又在测试模型中。

    Transformations: 数据的预处理,可以将数据变换到定义的范围内。如设置scale为0.00390625,实际上就是1/255, 即将输入数据由0-255归一化到0-1之间

     

    其它的数据预处理也在这个地方设置:

    transform_param { scale: 0.00390625 mean_file_size: "examples/cifar10/mean.binaryproto" # 用一个配置文件来进行均值操作 mirror: 1 # 1表示开启镜像,0表示关闭,也可用ture和false来表示 # 剪裁一个 227*227的图块,在训练阶段随机剪裁,在测试阶段从中间裁剪 crop_size: 227 }

    后面的data_param部分,就是根据数据的来源不同,来进行不同的设置。

    1、数据来自于数据库(如LevelDB和LMDB)

      层类型(layer type):Data

    必须设置的参数:

      source: 包含数据库的目录名称,如examples/mnist/mnist_train_lmdb

      batch_size: 每次处理的数据个数,如64

    可选的参数:

      rand_skip: 在开始的时候,路过某个数据的输入。通常对异步的SGD很有用。

      backend: 选择是采用LevelDB还是LMDB, 默认是LevelDB.

    示例:

    layer { name: "mnist" type: "Data" top: "data" top: "label" include { phase: TRAIN } transform_param { scale: 0.00390625 } data_param { source: "examples/mnist/mnist_train_lmdb" batch_size: 64 backend: LMDB } }

    2、数据来自于内存

    层类型:MemoryData

    必须设置的参数:

     batch_size:每一次处理的数据个数,比如2

     channels:通道数

      height:高度

       width: 宽度

    示例:

     

    layer { top: "data" top: "label" name: "memory_data" type: "MemoryData" memory_data_param{ batch_size: 2 height: 100 width: 100 channels: 1 } transform_param { scale: 0.0078125 mean_file: "mean.proto" mirror: false } }

     

    3、数据来自于HDF5

    层类型:HDF5Data

    必须设置的参数:

    source: 读取的文件名称

    batch_size: 每一次处理的数据个数

    示例:

    layer { name: "data" type: "HDF5Data" top: "data" top: "label" hdf5_data_param { source: "examples/hdf5_classification/data/train.txt" batch_size: 10 } }

    4、数据来自于图片

    层类型:ImageData

    必须设置的参数:

      source: 一个文本文件的名字,每一行给定一个图片文件的名称和标签(label)

      batch_size: 每一次处理的数据个数,即图片数

    可选参数:

      rand_skip: 在开始的时候,路过某个数据的输入。通常对异步的SGD很有用。

      shuffle: 随机打乱顺序,默认值为false

      new_height,new_width: 如果设置,则将图片进行resize

     示例:

    layer { name: "data" type: "ImageData" top: "data" top: "label" transform_param { mirror: false crop_size: 227 mean_file: "data/ilsvrc12/imagenet_mean.binaryproto" } image_data_param { source: "examples/_temp/file_list.txt" batch_size: 50 new_height: 256 new_width: 256 } }

    5、数据来源于Windows

    层类型:WindowData

    必须设置的参数:

      source: 一个文本文件的名字

      batch_size: 每一次处理的数据个数,即图片数

    示例:

    layer { name: "data" type: "WindowData" top: "data" top: "label" include { phase: TRAIN } transform_param { mirror: true crop_size: 227 mean_file: "data/ilsvrc12/imagenet_mean.binaryproto" } window_data_param { source: "examples/finetune_pascal_detection/window_file_2007_trainval.txt" batch_size: 128 fg_threshold: 0.5 bg_threshold: 0.5 fg_fraction: 0.25 context_pad: 16 crop_mode: "warp" } }
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