🚀 数据高效图像变换器(基础尺寸模型)
Data-efficient Image Transformer (DeiT) 模型在 ImageNet - 1k(100 万张图像,1000 个类别)上以 384x384 的分辨率进行了预训练和微调。该模型最早由 Touvron 等人在论文 Training data-efficient image transformers & distillation through attention 中提出,并首次在 此仓库 中发布。不过,其权重是由 Ross Wightman 从 timm 仓库 转换而来。
声明:发布 DeiT 的团队并未为此模型撰写模型卡片,此模型卡片由 Hugging Face 团队编写。
🚀 快速开始
你可以使用原始模型进行图像分类。前往 模型中心 查找针对你感兴趣的任务进行微调的版本。
✨ 主要特性
- 该模型实际上是一个训练效率更高的视觉变换器(ViT)。
- 能够学习图像的内在表示,可用于提取对下游任务有用的特征。
📦 安装指南
文档未提及安装步骤,故跳过此章节。
💻 使用示例
基础用法
from transformers import AutoFeatureExtractor, ViTForImageClassification
from PIL import Image
import requests
url = 'http://images.cocodataset.org/val2017/000000039769.jpg'
image = Image.open(requests.get(url, stream=True).raw)
feature_extractor = AutoFeatureExtractor.from_pretrained('facebook/deit-base-patch16-384')
model = ViTForImageClassification.from_pretrained('facebook/deit-base-patch16-384')
inputs = feature_extractor(images=image, return_tensors="pt")
outputs = model(**inputs)
logits = outputs.logits
predicted_class_idx = logits.argmax(-1).item()
print("Predicted class:", model.config.id2label[predicted_class_idx])
高级用法
文档未提及高级用法相关代码,故跳过此部分。
📚 详细文档
模型描述
视觉变换器(ViT)是一种类似于 BERT 的变换器编码器模型,在 224 分辨率下进行预训练,并在 384 分辨率下对大量图像(即 ImageNet - 1k)进行有监督的微调。
图像以固定大小的块(分辨率 16x16)序列的形式呈现给模型,并进行线性嵌入。同时,在序列开头添加一个 [CLS] 标记,用于分类任务。在将序列输入到变换器编码器的各层之前,还会添加绝对位置嵌入。
通过对模型进行预训练,它可以学习到图像的内在表示,进而用于提取对下游任务有用的特征。例如,如果你有一个带标签的图像数据集,可以在预训练编码器的基础上添加一个线性层,训练一个标准分类器。通常会在 [CLS] 标记上添加一个线性层,因为该标记的最后隐藏状态可以看作是整个图像的表示。
预期用途和限制
你可以使用原始模型进行图像分类。可在 模型中心 查找针对你感兴趣的任务进行微调的版本。
训练数据
ViT 模型在 ImageNet - 1k 数据集上进行预训练,该数据集包含 100 万张图像和 1000 个类别。
训练过程
预处理
训练/验证期间图像预处理的确切细节可在 此处 找到。
在推理时,图像会被调整大小/重新缩放至相同的分辨率(438x438),然后在 384x384 处进行中心裁剪,并使用 ImageNet 的均值和标准差在 RGB 通道上进行归一化。
预训练
该模型在单个 8 GPU 节点上训练了 3 天。预训练分辨率为 224。所有超参数(如批量大小和学习率)请参考原论文的表 9。
评估结果
模型 |
ImageNet 前 1 准确率 |
ImageNet 前 5 准确率 |
参数数量 |
URL |
DeiT - tiny |
72.2 |
91.1 |
5M |
https://huggingface.co/facebook/deit - tiny - patch16 - 224 |
DeiT - small |
79.9 |
95.0 |
22M |
https://huggingface.co/facebook/deit - small - patch16 - 224 |
DeiT - base |
81.8 |
95.6 |
86M |
https://huggingface.co/facebook/deit - base - patch16 - 224 |
DeiT - tiny distilled |
74.5 |
91.9 |
6M |
https://huggingface.co/facebook/deit - tiny - distilled - patch16 - 224 |
DeiT - small distilled |
81.2 |
95.4 |
22M |
https://huggingface.co/facebook/deit - small - distilled - patch16 - 224 |
DeiT - base distilled |
83.4 |
96.5 |
87M |
https://huggingface.co/facebook/deit - base - distilled - patch16 - 224 |
DeiT - base 384 |
82.9 |
96.2 |
87M |
https://huggingface.co/facebook/deit - base - patch16 - 384 |
DeiT - base distilled 384 (1000 epochs) |
85.2 |
97.2 |
88M |
https://huggingface.co/facebook/deit - base - distilled - patch16 - 384 |
需要注意的是,对于微调,在较高分辨率(384x384)下可获得最佳结果。当然,增加模型大小也会提高性能。
BibTeX 引用和引用信息
@misc{touvron2021training,
title={Training data-efficient image transformers & distillation through attention},
author={Hugo Touvron and Matthieu Cord and Matthijs Douze and Francisco Massa and Alexandre Sablayrolles and Hervé Jégou},
year={2021},
eprint={2012.12877},
archivePrefix={arXiv},
primaryClass={cs.CV}
}
@misc{wu2020visual,
title={Visual Transformers: Token-based Image Representation and Processing for Computer Vision},
author={Bichen Wu and Chenfeng Xu and Xiaoliang Dai and Alvin Wan and Peizhao Zhang and Zhicheng Yan and Masayoshi Tomizuka and Joseph Gonzalez and Kurt Keutzer and Peter Vajda},
year={2020},
eprint={2006.03677},
archivePrefix={arXiv},
primaryClass={cs.CV}
}
@inproceedings{deng2009imagenet,
title={Imagenet: A large-scale hierarchical image database},
author={Deng, Jia and Dong, Wei and Socher, Richard and Li, Li-Jia and Li, Kai and Fei-Fei, Li},
booktitle={2009 IEEE conference on computer vision and pattern recognition},
pages={248--255},
year={2009},
organization={Ieee}
}
📄 许可证
本项目采用 Apache - 2.0 许可证。