如何提高我的 cnn 训练模型的性能

Question

我的问题听起来很抽象，但我在其他讨论中找不到解决问题的方法。

我已经创建了自己的图片数据集 (128*128) 来拥有一个识别限速标志的 cnn 模型。所以我拍了大约 2000 张照片，大约分为 8 个类别。所以每个标志我有大约 200 张或更多图片。

我已经测试了不同的模型，简单的，困难的，做了数据扩充以避免过度拟合，但结果总是一样的，我有“非常糟糕”的结果或“嘈杂”的结果，正如你在图表上看到的那样。

graph accuracy model 1

graph loss model 1

result model 1

graph accuracy model 2

graph loss model 2

result model 2

这里如你所见，我测试了两个不同参数的不同模型（不同大小的图片，activations = elu，内核大小不同的 8 和 16 开始）。

所以我或多或少相信我的工作，因为当它来自我的相机的实时识别时，它效果不佳或者预测并不总是正确的（尽管准确度为 0.9）。也许它来自我的不正确的数据集？我的模型？我想问一下这个难题 :).

我会给你我的模型和我的数据集示例，用于 20 公里/小时的标志。

example dataset 20km/h

此型号代码对应第二张图及结果：

no_Of_Filters = 8
size_of_Filter = (3, 3)  # THIS IS THE KERNEL THAT MOVE AROUND THE IMAGE TO GET THE FEATURES.
# THIS WOULD REMOVE 2 PIXELS FROM EACH BORDER WHEN USING 100 100 IMAGE
size_of_pool = (2, 2)  # SCALE DOWN ALL FEATURE MAP TO GENERALIZE MORE, TO REDUCE OVERFITTING
no_Of_Nodes = 100  # NO. OF NODES IN HIDDEN LAYERS
model = Sequential()
# ADDING MORE CONVOLUTION LAYERS = LESS FEATURES BUT CAN CAUSE ACCURACY TO INCREASE
model.add((layers.Conv2D(no_Of_Filters, size_of_Filter, input_shape=(imageDimensions[0], imageDimensions[1], 1),
                         activation='elu')))

model.add((layers.Conv2D(no_Of_Filters * 2, size_of_Filter, activation='elu')))
model.add(layers.MaxPooling2D(pool_size=size_of_pool))

model.add((layers.Conv2D(no_Of_Filters * 4, size_of_Filter, activation='elu')))

model.add((layers.Conv2D(no_Of_Filters * 8, size_of_Filter, activation='elu')))
model.add(layers.MaxPooling2D(pool_size=size_of_pool))

model.add(Flatten())
model.add(Dense(no_Of_Nodes, activation='relu'))
# model.add(Dropout(0.2))  # INPUTS NODES TO DROP WITH EACH UPDATE 1 ALL 0 NONE
model.add(Dense(noOfClasses, activation='softmax'))  # OUTPUT LAYER
# COMPILE MODEL
model.compile(Adam(lr=0.001), loss='categorical_crossentropy', metrics=['accuracy'])

Answer 1

你的问题有很多层次，让我试着一步一步来。

首先，您的图表并非“非常糟糕”，而是非常公平地表明您的模型正在训练。这是因为总的趋势是accuracy是向上的，loss是向下的（可以忽略noise）。一般来说，图表不应在训练和验证指标之间增加差距，因为这是过度拟合的指标。

这让我进入下一部分 - 您如何拆分 training/validation/testing 数据？是通常的 60-20-20 拆分吗？如果是，拆分是否分层（每个拆分中每个 class 的比例相同）？你的测试数据需要是完全看不见的数据。

最后，为了使用相机进行实际推理，背景设置是否与训练图像相同（似乎在办公室设置中）。由于背景中的附加细节，对在道路上捕获的图像进行测试可能会使模型偏离 - 特别是当您的模型非常简单时。看来您的任务是某种程度的数字化 classification - 为此，您应该看看在 MNIST 和 SVHN 等数据集上表现良好的模型。对于第一步，我建议添加更多的卷积层并查看性能是否有所提高。此外，您可以尝试使用一些在 imagenet 上预训练的内置 keras 模型进行迁移学习，从而为训练提供良好的基础。

如何提高我的 cnn 训练模型的性能

How to improve perfomance on my cnn trained model

python

tensorflow

keras

conv-neural-network

image-recognition