--- comments: true --- # 图像特征模块使用教程 ## 一、概述 图像特征模块是计算机视觉中的一项重要任务之一,主要指的是通过深度学习方法自动从图像数据中提取有用的特征,以便于后续的图像检索任务。该模块的性能直接影响到后续任务的准确性和效率。在实际应用中,图像特征通常会输出一组特征向量,这些向量能够有效地表示图像的内容、结构、纹理等信息,并将作为输入传递给后续的检索模块进行处理。 ## 二、支持模型列表
| 模型 | 模型下载链接 | recall@1 (%) | GPU推理耗时(ms) [常规模式 / 高性能模式] |
CPU推理耗时(ms) [常规模式 / 高性能模式] |
模型存储大小(MB) | 介绍 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| PP-ShiTuV2_rec | 推理模型/训练模型 | 84.2 | 3.91 / 1.06 | 6.82 / 2.89 | 16.3 | PP-ShiTuV2是一个通用图像特征系统,由主体检测、特征提取、向量检索三个模块构成,这些模型是其中的特征提取模块的模型之一,可以根据系统的情况选择不同的模型。 |
| PP-ShiTuV2_rec_CLIP_vit_base | 推理模型/训练模型 | 88.69 | 12.57 / 11.62 | 67.09 / 67.09 | 306.6 | |
| PP-ShiTuV2_rec_CLIP_vit_large | 推理模型/训练模型 | 91.03 | 49.85 / 49.85 | 229.14 / 229.14 | 1050 |
| 模式 | GPU配置 | CPU配置 | 加速技术组合 |
|---|---|---|---|
| 常规模式 | FP32精度 / 无TRT加速 | FP32精度 / 8线程 | PaddleInference |
| 高性能模式 | 选择先验精度类型和加速策略的最优组合 | FP32精度 / 8线程 | 选择先验最优后端(Paddle/OpenVINO/TRT等) |
| 参数 | 参数说明 | 参数类型 | 可选项 | 默认值 |
|---|---|---|---|---|
model_name |
模型名称 | str |
无 | 无 |
model_dir |
模型存储路径 | str |
无 | 无 |
device |
模型推理设备 | str |
支持指定GPU具体卡号,如“gpu:0”,其他硬件具体卡号,如“npu:0”,CPU如“cpu”。 | gpu:0 |
use_hpip |
是否启用高性能推理插件 | bool |
无 | False |
hpi_config |
高性能推理配置 | dict | None |
无 | None |
| 参数 | 参数说明 | 参数类型 | 可选项 | 默认值 |
|---|---|---|---|---|
input |
待预测数据,支持多种输入类型 | Python Var/str/list |
|
无 |
batch_size |
批大小 | int |
任意整数 | 1 |
| 方法 | 方法说明 | 参数 | 参数类型 | 参数说明 | 默认值 |
|---|---|---|---|---|---|
print() |
打印结果到终端 | format_json |
bool |
是否对输出内容进行使用 JSON 缩进格式化 |
True |
indent |
int |
指定缩进级别,以美化输出的 JSON 数据,使其更具可读性,仅当 format_json 为 True 时有效 |
4 | ||
ensure_ascii |
bool |
控制是否将非 ASCII 字符转义为 Unicode。设置为 True 时,所有非 ASCII 字符将被转义;False 则保留原始字符,仅当format_json为True时有效 |
False |
||
save_to_json() |
将结果保存为json格式的文件 | save_path |
str |
保存的文件路径,当为目录时,保存文件命名与输入文件类型命名一致 | 无 |
indent |
int |
指定缩进级别,以美化输出的 JSON 数据,使其更具可读性,仅当 format_json 为 True 时有效 |
4 | ||
ensure_ascii |
bool |
控制是否将非 ASCII 字符转义为 Unicode。设置为 True 时,所有非 ASCII 字符将被转义;False 则保留原始字符,仅当format_json为True时有效 |
False |
| 属性 | 属性说明 |
|---|---|
json |
获取预测的json格式的结果 |
校验结果文件具体内容为:
"done_flag": true,
"check_pass": true,
"attributes": {
"train_samples": 1000,
"train_sample_paths": [
"check_dataset/demo_img/05_1_front.jpg",
"check_dataset/demo_img/02_1_front.jpg",
"check_dataset/demo_img/02_3_back.jpg",
"check_dataset/demo_img/04_3_back.jpg",
"check_dataset/demo_img/04_2_side.jpg",
"check_dataset/demo_img/12_1_front.jpg",
"check_dataset/demo_img/07_2_side.jpg",
"check_dataset/demo_img/04_7_additional.jpg",
"check_dataset/demo_img/04_4_full.jpg",
"check_dataset/demo_img/01_1_front.jpg"
],
"gallery_samples": 110,
"gallery_sample_paths": [
"check_dataset/demo_img/06_2_side.jpg",
"check_dataset/demo_img/01_4_full.jpg",
"check_dataset/demo_img/04_7_additional.jpg",
"check_dataset/demo_img/02_1_front.jpg",
"check_dataset/demo_img/02_3_back.jpg",
"check_dataset/demo_img/02_3_back.jpg",
"check_dataset/demo_img/02_4_full.jpg",
"check_dataset/demo_img/03_4_full.jpg",
"check_dataset/demo_img/02_2_side.jpg",
"check_dataset/demo_img/03_2_side.jpg"
],
"query_samples": 125,
"query_sample_paths": [
"check_dataset/demo_img/08_7_additional.jpg",
"check_dataset/demo_img/01_7_additional.jpg",
"check_dataset/demo_img/02_4_full.jpg",
"check_dataset/demo_img/04_4_full.jpg",
"check_dataset/demo_img/09_7_additional.jpg",
"check_dataset/demo_img/04_3_back.jpg",
"check_dataset/demo_img/02_1_front.jpg",
"check_dataset/demo_img/06_2_side.jpg",
"check_dataset/demo_img/02_7_additional.jpg",
"check_dataset/demo_img/02_2_side.jpg"
]
},
"analysis": {
"histogram": "check_dataset/histogram.png"
},
"dataset_path": "./dataset/Inshop_examples",
"show_type": "image",
"dataset_type": "ShiTuRecDataset"
}
上述校验结果中,check_pass 为 true 表示数据集格式符合要求,其他部分指标的说明如下:
attributes.train_samples:该数据集训练样本数量为 1000;attributes.gallery_samples:该数据集被查询样本数量为 110;attributes.query_samples:该数据集查询样本数量为 125;attributes.train_sample_paths:该数据集训练样本可视化图片相对路径列表;attributes.gallery_sample_paths:该数据集被查询样本可视化图片相对路径列表;attributes.query_sample_paths:该数据集查询样本可视化图片相对路径列表;
另外,数据集校验还对数据集中图像数量和图像类别情况进行了分析,并绘制了分布直方图(histogram.png):
(1)数据集格式转换
图像特征任务支持 LabelMe格式的数据集转换为 ShiTuRecDataset格式,数据集格式转换的参数可以通过修改配置文件中 CheckDataset 下的字段进行设置,配置文件中部分参数的示例说明如下:
CheckDataset:convert:enable: 是否进行数据集格式转换,图像特征任务支持 LabelMe格式的数据集转换为 ShiTuRecDataset格式,默认为 False;src_dataset_type: 如果进行数据集格式转换,则需设置源数据集格式,默认为 null,可选值为 LabelMe ;
例如,您想将LabelMe格式的数据集转换为 ShiTuRecDataset格式,则需将配置文件修改为:cd /path/to/paddlex
wget https://paddle-model-ecology.bj.bcebos.com/paddlex/data/image_classification_labelme_examples.tar -P ./dataset
tar -xf ./dataset/image_classification_labelme_examples.tar -C ./dataset/
......
CheckDataset:
......
convert:
enable: True
src_dataset_type: LabelMe
......
随后执行命令:
python main.py -c paddlex/configs/modules/image_feature/PP-ShiTuV2_rec.yaml \
-o Global.mode=check_dataset \
-o Global.dataset_dir=./dataset/image_classification_labelme_examples
数据转换执行之后,原有标注文件会被在原路径下重命名为 xxx.bak。
以上参数同样支持通过追加命令行参数的方式进行设置:
python main.py -c paddlex/configs/modules/image_feature/PP-ShiTuV2_rec.yaml \
-o Global.mode=check_dataset \
-o Global.dataset_dir=./dataset/image_classification_labelme_examples \
-o CheckDataset.convert.enable=True \
-o CheckDataset.convert.src_dataset_type=LabelMe
(2)数据集划分
数据集划分的参数可以通过修改配置文件中 CheckDataset 下的字段进行设置,配置文件中部分参数的示例说明如下:
CheckDataset:split:enable: 是否进行重新划分数据集,为 True 时进行数据集格式转换,默认为 False;train_percent: 如果重新划分数据集,则需要设置训练集的百分比,类型为 0-100 之间的任意整数,需要保证和 gallery_percent 、query_percent 值加和为100;例如,您想重新划分数据集为 训练集占比70%、被查询数据集占比20%,查询数据集占比10%,则需将配置文件修改为:
......
CheckDataset:
......
split:
enable: True
train_percent: 70
gallery_percent: 20
query_percent: 10
......
随后执行命令:
python main.py -c paddlex/configs/modules/image_feature/PP-ShiTuV2_rec.yaml \
-o Global.mode=check_dataset \
-o Global.dataset_dir=./dataset/Inshop_examples
数据划分执行之后,原有标注文件会被在原路径下重命名为 xxx.bak。
以上参数同样支持通过追加命令行参数的方式进行设置:
python main.py -c paddlex/configs/modules/image_feature/PP-ShiTuV2_rec.yaml \
-o Global.mode=check_dataset \
-o Global.dataset_dir=./dataset/Inshop_examples \
-o CheckDataset.split.enable=True \
-o CheckDataset.split.train_percent=70 \
-o CheckDataset.split.gallery_percent=20 \
-o CheckDataset.split.query_percent=10
❗注意 :由于图像特征模型评估的特殊性,当且仅当 train、query、gallery 集合属于同一类别体系下,数据切分才有意义,在图像特征模的评估过程中,必须满足 gallery 集合和 query 集合属于同一类别体系,其允许和 train 集合不在同一类别体系, 如果 gallery 集合和 query 集合与 train 集合不在同一类别体系,则数据划分后的评估没有意义,建议谨慎操作。
output,如需指定保存路径,可通过配置文件中 -o Global.output 字段进行设置。在完成模型训练后,所有产出保存在指定的输出目录(默认为./output/)下,通常有以下产出:
train_result.json:训练结果记录文件,记录了训练任务是否正常完成,以及产出的权重指标、相关文件路径等;
train.log:训练日志文件,记录了训练过程中的模型指标变化、loss 变化等;config.yaml:训练配置文件,记录了本次训练的超参数的配置;.pdparams、.pdema、.pdopt.pdstate、.pdiparams、.json:模型权重相关文件,包括网络参数、优化器、EMA、静态图网络参数、静态图网络结构等;.pdmodel后缀文件)升级为json(现.json后缀文件),以兼容PIR体系,并获得更好的灵活性与扩展性。在模型评估时,需要指定模型权重文件路径,每个配置文件中都内置了默认的权重保存路径,如需要改变,只需要通过追加命令行参数的形式进行设置即可,如-o Evaluate.weight_path=./output/best_model/best_model.pdparams。
在完成模型评估后,会产出evaluate_result.json,其记录了评估的结果,具体来说,记录了评估任务是否正常完成,以及模型的评估指标,包含 recall1、recall5、mAP;