Caffe傻瓜系列(1) 資料層理解
本系列大部分為轉載,根據自己需求改寫訓練檔案,大體流程相同。
要執行caffe,需要先建立一個模型(model),如比較常用的Lenet,Alex等, 而一個模型由多個屋(layer)構成,每一屋又由許多引數組成。所有的引數都定義在caffe.proto這個檔案中。要熟練使用caffe,最重要的就是學會配置檔案(prototxt)的編寫。
層有很多種型別,比如Data,Convolution,Pooling等,層之間的資料流動是以Blobs的方式進行。
今天我們就先介紹一下資料層.
資料層是每個模型的最底層,是模型的入口,不僅提供資料的輸入,也提供資料從Blobs轉換成別的格式進行儲存輸出。通常資料的預處理(如
資料來源可以來自高效的資料庫(如LevelDB和LMDB),也可以直接來自於記憶體。如果不是很注重效率的話,資料也可來自磁碟的hdf5檔案和圖片格式檔案。
所有的資料層的都具有的公用引數: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: 表示該層的名稱,可隨意取
type: 層型別,如果是Data,表示資料來源於LevelDB或LMDB。根據資料的來源不同,資料層的型別也不同(後面會詳細闡述)。一般在練習的時候,我們都是採用的LevelDB或LMDB資料,因此層型別設定為Data。
top或bottom: 每一層用bottom來輸入資料,用top來輸出資料。如果只有top沒有bottom,則此層只有輸出,沒有輸入。反之亦然。如果有多個 top或多個bottom,表示有多個blobs資料的輸入和輸出。
data 與 label: 在資料層中,至少有一個命名為data的top。如果有第二個top,一般命名為label。 這種(data,label)配對是分類模型所必需的。
include: 一般訓練的時候和測試的時候,模型的層是不一樣的。該層(layer)是屬於訓練階段的層,還是屬於測試階段的層,需要用include來指定。如果沒有include引數,則表示該層既在訓練模型中,又在測試模型中。
Transformations: 資料的預處理,可以將資料變換到定義的範圍內。如設定scale為0.00390625,實際上就是1/255, 即將輸入資料由0-255歸一化到0-1之間
其它的資料預處理也在這個地方設定:
- transform_param {
- scale: 0.00390625
- mean_file_size: "examples/cifar10/mean.binaryproto"
- # 用一個配置檔案來進行均值操作
- mirror: 1 # 1表示開啟映象,0表示關閉,也可用ture和false來表示
- # 剪裁一個 227*227的圖塊,在訓練階段隨機剪裁,在測試階段從中間裁剪
- crop_size: 227
- }
後面的data_param部分,就是根據資料的來源不同,來進行不同的設定。
1、資料來自於資料庫(如LevelDB和LMDB)
層型別(layer type):Data
必須設定的引數:
source: 包含資料庫的目錄名稱,如examples/mnist/mnist_train_lmdb
batch_size: 每次處理的資料個數,如64
可選的引數:
rand_skip: 在開始的時候,路過某個資料的輸入。通常對非同步的SGD很有用。
backend: 選擇是採用LevelDB還是LMDB, 預設是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、資料來自於記憶體
層型別:MemoryData
必須設定的引數:
batch_size:每一次處理的資料個數,比如2
channels:通道數
height:高度
width: 寬度
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、資料來自於HDF5
層型別:HDF5Data
必須設定的引數:
source: 讀取的檔名稱
batch_size: 每一次處理的資料個數
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、資料來自於圖片
層型別:ImageData
必須設定的引數:
source: 一個文字檔案的名字,每一行給定一個圖片檔案的名稱和標籤(label)
batch_size: 每一次處理的資料個數,即圖片數
可選引數:
rand_skip: 在開始的時候,路過某個資料的輸入。通常對非同步的SGD很有用。
shuffle: 隨機打亂順序,預設值為false
new_height,new_width: 如果設定,則將圖片進行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、資料來源於Windows
層型別:WindowData
必須設定的引數:
source: 一個文字檔案的名字
batch_size: 每一次處理的資料個數,即圖片數
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"
- }
- }