OpenMMLab实战营第一课:计算机视觉简介

一、计算机视觉简介

计算机视觉主要关于让计算机学会“看”,理解图像、视频中的内容
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主要分类有:

  • 图像识别:识别图像中的物体是什么
  • 目标检测:
  • 图像分割:

主要应用:
人脸识别、视觉感知、图像生成、风格迁移、视频理解与自动转移

二、计算机视觉的发展

  1. 早起萌芽(1960~1980)
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  2. 统计机器学习与模式识别 (1990~2000)
    OpenMMLab实战营第一课:计算机视觉简介_第3张图片特征工程技术发展:小波特征、局部二进制(Local Binary Pattern)、比例不变特征变换(Scale Invariant Feature Transform)、定向梯度直方图(Histogram of Oriented Gradients)
    大型数据库发展 ImageNet

  3. 初有成效的视觉系统 (~2010)
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  4. 深度学习的时代 (2012~)
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    AlexNet提出突破传统视觉系统性能
    Fast R-CNN使目标检测走入深度学习时代
    深度生成对抗网络实现图像生成

  5. 当今发展

三、Openmmlab简介

随着深度学习、计算机视觉等学科的发展,各大研究机构和公司陆续开源自己的深度学习框架,
论文发表同时开源代码也成了行业内的习惯和共识。
统一的深度学习框架开始逐渐向统一的算法框架过渡,如Openmmlab算法框架(MMDetection、MMSeg等)
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发展历程
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MMDetection介绍

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MMDetection3D

MMClassification介绍

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Openmmlab2.0架构

  • 通用:强大的训练器
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  • 统一:模块抽象
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  • 统一:训练流程
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  • 统一:数据接口
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三、机器学习基础

  1. 机器学习是什么?
    从数据中学习经验,以解决特定问题
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  2. 为什么让“机器”去“学习”
    大规模数据很难用人力解决、速度要求、稳定性要求等

  3. 典型范式

  • 监督学习
  • 无监督学习
  • 强化学习
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  1. 机器学习常见步骤
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  2. 典型例子-垃圾邮件分类
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    (1)二分类问题,尝试构建线性分类器。
    线性分类器假设类别和特征之间存在某种线性关系,即不同类的数据在特征空间中可以被一条线分开
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    (2)构建线性分类器的关键:如何求解分界面
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    感知器算法:
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四、神经网络

1. 简介

一种拟合能力非常强的函数,可以适应线性、非线性拟合

  • 神经元
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  • 多层感知机
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2. 训练

问题:如何衡量神经网络的性能?怎样调参?
(1)衡量神经网络的性能:损失函数
分类问题常用损失函数:交叉熵损失函数
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(2)如何使得神经网络训练过程中损失越来越小?
即找到一个算法调整网络参数使得神经网络的性能最好
优化方法:梯度下降算法等
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关键点:

  • 如何计算梯度?
    反向传播算法
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  • 如何让梯度下降?
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  • 改进:优化器
    执行梯度下降时经常遇到一些问题,如陷入局部最小值等,需要使用优化器进行改进
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  • 基于梯度下降训练神经网络的整体流程
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  • 常见问题
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    防止过拟合的方法之一:早停
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3. 常见神经网络介绍

  • 卷积神经网络
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五、Pytorch

环境配置https://pytorch.org/get-started/locally/
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资料:
深入浅出PyTorch
OpenMMLab官网

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