图像分类、目标检测、图像分割----简介

2023-05-16

1.图像分类:单任务算法
        1.1 公开数据集:

(1)MNIST:10个类别,手写数字体数据集,6万条训练数据和1万条测试数据,28*28的灰度图;

(2)FashionMNIST:10个类别,6万条训练数据和1万条测试数据,28*28的灰度图,衣服、裤子、鞋子等;

(3)CIFAR10:10个类别,5万条训练数据和1万条测试数据,32*32彩色图,飞机、汽车、猫、狗等;

(4)CIFAR100:100个类别,5万条训练数据和1万条测试数据,32*32彩色图;

(5)ImageNet:

          1.2 评价指标:top1准确率、top5准确率、精确度、召回率

        准确度和召回率是针对单一类别的,有时候准确率并不能反应模型的效果,如测试癌症,有990个正常样本和10个癌症样本,都预测准确也有99%。准确度和召回率用于反应正样本、负样本分别被准确、错误分类的效果。可以用混淆矩阵来表现;

混淆矩阵
真实值\预测值                    Positive                Negative
        Positive        True Positive(TP)        False Negative(FN)
        Negative                False Positive((FP)        True Negative(TN)

准确度(precision):Precision = TP /(TP + FP)

召回率(recall):Recall = TP / (TP + FN)

结合准确度和召回率得出F1 score:

2  / F1  = 1 / P + 1 / R,即:F1 = 2 * P * R  / (P + R)

2. 目标检测:多任务算法

        不仅需要确定目标的类别,还需要确定目标的位置。一条回路用来做目标位置回归,一条回路用来做目标分类;

        应用场景:人脸检测、文本检测(OCR)

        2.1 评价指标:mAP(mean Average Precision)

        2.2 算法:

(1)one-stage:直接基于网络提取到的特征和预定义的框进行目标检测;

        SSD(Single Shot Detection):

        YOLO(You Only Look Once):

(2)two-stage:先通过网络提取到的特征和预定义的框学习得到侯选框,然后基于候选框的特征进行目标检测;

        Fastre-RCNN:

        2.3 算法流程:

(1)主网络部分:特征提取

(2)预测部分:目标类别分类和目标位置回归

(3)NMS操作:非极大值抑制(Non Maximum Suppression),去掉重复的预测框

3. 图像分割

        语义分割:将图像中指定类别的目标分割出来,不区分相同类别的目标;

        实例分割:还能够区分相同类别的目标;

评价指标:

(1)像素准确率:

(2)Mean IoU(Mean of class-wise Intersaction over Union):

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