互联网资讯 / 人工智能 · 2023年11月8日 0

PyTorch实现的九种主题卷积神经网络(CNN)

大家还记得这张图吗?

PyTorch实现的九种主题卷积神经网络(CNN)

深度系统介绍了 52 个目标检测模型,纵观 2013 年到 2020 年,从最早的 R-CNN、OVeRFeat 到后来的 SSD、YOLO v3 再到去年的 M2Det,新模型层出不穷,性能也越来越好!

上文聚焦于源码和论文,对于各种卷积神经网络模型的实现,本文将介绍它们的 PyTorch 实现,非常有用!

这份资源已经开源在了 GitHub 上,链接如下:

先来个总结介绍,该系列的卷积神经网络实现包含了 9 大主题,目录如下:

1. 典型网络

2. 轻量级网络

3. 目标检测网络

4. 语义分割网络

5. 实例分割网络

6. 人脸检测和识别网络

7. 人体姿态识别网络

8. 注意力机制网络

9. 人像分割网络

下面具体来看一下:

1. 典型网络(ClaSSical netwoRk)

典型的卷积神经网络包括:AlexNet、VGG、ResNet、InceptionV1、InceptionV2、InceptionV3、InceptionV4、Inception-ResNet。

PyTorch实现的九种主题卷积神经网络(CNN)

以 AlexNet 网络为例,AlexNet 是 2012 年 imageNet 竞赛冠军获得者 Hinton 和他的学生 Alex KRizhevsky 设计的。AlexNet 中包含了几个比较新的技术点,也首次在 CNN 中成功应用了 ReLU、DRopout 和 LRN 等 TRick。同时 AlexNet 也使用了 GPU 进行运算加速。

PyTorch实现的九种主题卷积神经网络(CNN)

AlexNet 网络结构的 PyTorch 实现方式如下:

2.轻量级网络(Lightweight)

轻量级网络包括:GhostNet、MoBIleNets、MoBIleNetV2、MoBIleNetV3、ShuFFleNet、ShuFFleNet V2、SqueezeNet Xception MixNet GhostNet。

PyTorch实现的九种主题卷积神经网络(CNN)

以 GhostNet 为例,同样精度,速度和计算量均少于此前 SOTA 算法。GhostNet 的核心是 Ghost 模块,与普通卷积神经网络相比,在不更改输出特征图大小的情况下,其所需的参数总数和计算复杂度均已降低,而且即插即用。

PyTorch实现的九种主题卷积神经网络(CNN)

GhostNet 网络结构的 PyTorch 实现方式如下:

3. 目标检测网络(ObjectDetection)

目标检测网络包括:SSD、YOLO、YOLOV2、YOLOV3、FCOS、FPN、RetinaNet Objects as Points、FSAF、CenteRNet FOVeaBox。

PyTorch实现的九种主题卷积神经网络(CNN)

PyTorch实现的九种主题卷积神经网络(CNN)

PyTorch实现的九种主题卷积神经网络(CNN)

以 YOLO 系列为例,YOLO(You Only Look Once)是一种基于深度神经网络的对象识别和定位算法,其最大的特点是运行速度很快,可以用于实时系统。目前 YOLOV3 应用比较多。

PyTorch实现的九种主题卷积神经网络(CNN)

YOLOV3 网络结构的 PyTorch 实现方式如下:

4. 语义分割网络(SEManticSegMentation)

语义分割网络包括:FCN、FAst-SCNN、LEDNet、LRNNet、FisheyeMODNet。

PyTorch实现的九种主题卷积神经网络(CNN)

以 FCN 为例,FCN 诞生于 2014 的语义分割模型先驱,主要贡献为在语义分割问题中推广使用端对端卷积神经网络,使用反卷积进行上采样。FCN 模型非常简单,里面全部是由卷积构成的,所以被称为全卷积网络,同时由于全卷积的特殊形式,因此可以接受任意大小的输入。

PyTorch实现的九种主题卷积神经网络(CNN)

FCN 网络结构的 PyTorch 实现方式如下:

5. 实例分割网络(InstanceSegMentation)

实例分割网络包括:PolaRMask。

6. 人脸检测和识别网络(coMMIT VaRGFACENet)

人脸检测和识别网络包括:FACEBoxes、LFFD、VaRGFACENet。

7. 人体姿态识别网络(HuManPoseEstiMation)

人体姿态识别网络包括:Stacked HouRglaSS、NetwoRks SiMple Baselines、LPN。

8. 注意力机制网络

注意力机制网络包括:SE Net、scSE、NL Net、GCNet、CBAM。

9. 人像分割网络(PoRtRAItSegMentation)

人像分割网络包括:SINet。

综上,该 GITHub 开源项目展示了近些年来主流的 9 大类卷积神经网络,总共包含了几十种具体的网络结构。其中每个网络结构都有 PyToRch 实现方式。还是很不错的。