Computervision-recipes-计算机视觉的最佳实践、代码示例和文档-Python 实用宝典

Computervision-recipes-计算机视觉的最佳实践、代码示例和文档

计算机视觉

近年来,我们看到了计算机视觉的非同寻常的增长,应用于人脸识别、图像理解、搜索、无人机、地图绘制、半自动和自动驾驶车辆。其中许多应用的关键部分是视觉识别任务,例如图像分类、目标检测和图像相似度

此存储库提供构建计算机视觉系统的示例和最佳实践指南。该存储库的目标是构建一套全面的工具和示例,以利用计算机视觉算法、神经体系结构和实现此类系统的最新进展。我们不是从头开始创建实现,而是利用现有的最先进的库,围绕加载图像数据、优化和评估模型以及向上扩展到云来构建额外的实用程序。此外,在此领域工作多年后,我们的目标是回答常见问题,指出经常观察到的陷阱,并展示如何使用云进行培训和部署

我们希望这些示例和实用程序可以通过按数量级简化从定义业务问题到开发解决方案的过程来显著缩短“上市时间”。此外,示例笔记本将作为指南,并以多种语言展示工具的最佳实践和用法

这些示例提供为Jupyter notebooks也很常见utility functions所有示例都使用PyTorch作为底层深度学习库

目标受众

我们这个存储库的目标受众包括具有不同计算机视觉知识水平的数据科学家和机器学习工程师,因为我们的内容是纯来源的,目标是自定义的机器学习建模。所提供的实用程序和示例旨在作为解决实际视觉问题的加速器

快速入门

要开始,请导航到Setup Guide,其中列出了有关如何设置计算环境和运行此Repo中的笔记本所需的依赖项的说明。设置环境后,请导航到Scenarios文件夹,开始浏览笔记本。我们建议从图像分类笔记本,因为这引入了其他场景也使用的概念(例如关于ImageNet的预培训)

或者,我们支持活页夹Binder只需点击此链接,即可在网络浏览器中轻松试用我们的笔记本电脑。然而,Binder是免费的,因此只提供有限的CPU计算能力,并且没有GPU支持。预计笔记本的运行速度会非常慢(通过将图像分辨率降低到例如60像素,这在一定程度上有所改善,但代价是精确度较低)

场景

以下是此存储库中涵盖的常用计算机视觉场景的摘要。对于每个主要场景(“基础”),我们都会提供工具来有效地构建您自己的模型。这包括在您自己的数据上微调您自己的模型等简单任务,以及硬性否定挖掘甚至模型部署等更复杂的任务

场景 支持 描述
Classification 基地 图像分类是一种有监督的机器学习技术,用于学习和预测给定图像的类别
Similarity 基地 图像相似度是一种计算给定一对图像的相似度分数的方法。在给定图像的情况下,它允许您识别给定数据集中最相似的图像
Detection 基地 对象检测是一种允许您检测图像中对象的边界框的技术
Keypoints 基地 关键点检测可用于检测对象上的特定点。提供了一种预先训练的模型来检测人体关节,以进行人体姿态估计。
Segmentation 基地 图像分割为图像中的每个像素分配类别
Action recognition 基地 动作识别,用于在视频/网络摄像机镜头中识别执行的动作(例如,“运行”、“打开瓶子”)以及各自的开始/结束时间。我们还实现了可以在(Contrib)[contrib]下找到的动作识别的i3D实现
Tracking 基地 跟踪允许随时间检测和跟踪视频序列中的多个对象
Crowd counting Contrrib 统计低人群密度(如10人以下)和高人群密度(如数千人)场景下的人数

我们将支持的CV方案分为两个位置:(I)基地:“utils_cv”和“Scenario”文件夹中的代码和笔记本遵循严格的编码准则,经过良好的测试和维护;(Ii)Contrrib:“contrib”文件夹中的代码和其他资源,主要介绍使用尖端技术的不太常见的CV场景。“contrib”中的代码没有定期测试或维护

计算机视觉在蔚蓝上的应用

请注意,对于某些计算机视觉问题,您可能不需要构建自己的模型。取而代之的是,Azure上存在预先构建的或可轻松定制的解决方案,不需要任何自定义编码或机器学习专业知识。我们强烈建议您评估这些方法是否足以解决您的问题。如果这些解决方案不适用,或者这些解决方案的准确性不够,则可能需要求助于更复杂、更耗时的自定义方法

以下Microsoft服务提供了解决常见计算机视觉任务的简单解决方案:

  • Vision Services是一组经过预先训练的睡觉API,可以调用它们来进行图像标记、人脸识别、光学字符识别、视频分析等。这些API开箱即用,只需要极少的机器学习专业知识,但定制功能有限。查看各种可用的演示以体验该功能(例如Computer Vision)。该服务可通过API调用或通过SDK(以.NET、Python、Java、Node和Go语言提供)使用
  • Custom Vision是一项SaaS服务,用于在给定用户提供的培训集的情况下将模型训练和部署为睡觉应用编程接口。所有步骤,包括图像上传、注释和模型部署,都可以使用直观的UI或通过SDK(.Net、Python、Java、Node和Go语言)执行。训练图像分类或目标检测模型可以用最少的机器学习专业知识来实现。与使用预先培训的认知服务API相比,Custom Vision提供了更大的灵活性,但需要用户自带数据并对其进行注释

如果您需要培训您自己的模型,以下服务和链接提供了可能有用的附加信息

  • Azure Machine Learning service (AzureML)是一项帮助用户加速训练和部署机器学习模型的服务。虽然AzureML Python SDK不特定于计算机视觉工作负载,但它可以用于可伸缩且可靠的培训,并将机器学习解决方案部署到云中。我们在此存储库中的几个笔记本中利用Azure机器学习(例如deployment to Azure Kubernetes Service)
  • Azure AI Reference architectures提供一组示例(由代码支持),说明如何构建利用多个云组件的常见面向AI的工作负载。虽然不是特定于计算机视觉的,但这些参考体系结构涵盖了几个机器学习工作负载,例如模型部署或批处理评分

生成状态

AzureML测试

构建类型 分支机构 状态 分支机构 状态
Linux GPU 师傅 Build Status 试运行 Build Status
Linux CPU 师傅 Build Status 试运行 Build Status
笔记本电脑单元GPU 师傅 Build Status 试运行 Build Status

贡献

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