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转 Caffe学习系列(2):数据层及参数

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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"
  }
}

 

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"
  }
}

 

本文链接:http://task.lmcjl.com/news/12689.html

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