在神经网络训练过程中应用数据增强,使数据更加多样化,从而使生成的模型更加稳健。 标准方法包括通过翻转、旋转和裁剪等输入图像,更改其对比度和亮度,添加随机噪声,并进行其他更改以保留原始数据的标注结果,同时使数据更加随机。
通过AIGC技术生成规模化的新数据
什么是图像增强技术
图像增强是什么,它如何提高深度神经网络的性能?
图像增强是通过微调现有图像来创建新的训练样本的过程,例如调整亮度、裁剪、镜像等操作。这有助于增加训练数据,改善深度学习模型的性能。
深度神经网络需要大量的训练数据以获得良好的结果并防止过拟合。然而,通常很难获得足够的训练样本。这可能有多种原因:
1、收集训练数据很困难,如在处理医疗数据时存在法律限制,获取它需要大量的努力。有时获得训练图像是可行的,但成本很高,例如,获取卫星图像需要支付卫星运营商拍摄这些照片,而获取道路场景识别的图像需要操作员驾驶汽车并收集所需的数据。
2、构建训练数据集需要获取图像并对其进行人工真值标注。
在这种情况下,图像增强可以是一种解决方案。
通过改变角度、旋转、翻转、对比度、饱和度等手段进行图像增强
图像增强的目标是通过生成修改过的原始图像的副本,从而人为地增加训练图像数据集的规模。
倍赛Cloud集成AIGC的方式进行图像增强
1、根据汽车和环境生成多种不同场景的数据
对于汽车图像,可以模拟不同的天气和光照条件。这对包括自动驾驶在内的许多行业来说都是一项重大突破。通常无法采集所有天气和光照条件下的同一道路场景,而倍赛Cloud为此提供了一个先进的解决方案。
雅丹地貌,“雪中”雅丹,“火上”雅丹
2、新生成的数据仍然带有像素级mask标注结果
我们创建了一组捕捉多种设计风格和设置的室内图像。每个图像都配备了准确的标注包围框,为室内设计分析和相关应用提供了宝贵资源。
原始图像,生成的图像,带有像素级mask标注结果
如何减少构建数据集的成本
在以下应用中,生成式的数据增强方案都能稳定获益:
1 目标检测
提高YOLOX-Nano等模型的准确性,确保更有效的实时目标识别。这在零售、交通分析、安全系统、自动驾驶等许多领域的产品中非常有帮助。
2 少样本数据的神经网络训练
在某些工业场景中,如制造业零件加工和检测应用,捕获大量有瑕疵的加工零件数据极其困难。我们旨在帮助在这些情况下,仅使用非常有限的实际数据样本来构建多样化的数据集。
3 迁移学习
基于增强数据训练的模型可以用于迁移学习到其他任务或数据集,从而显著减少了从零开始训练神经网络所需的时间和资源。
其他案例展示
Kopikat图像增强引入了一种全新的方法,我们称之为生成式数据增强。我们的实验表明,它对计算机视觉模型非常有效。
总结
使用AIGC进行图像增强具有以下优势:
节省时间和资源:显著减少了数据收集和标注所需的时间和精力。
提高模型准确性:拥有更多的数据,可以创建更准确的模型,覆盖更多特殊情况。
灵活性和可扩展性:您可以根据特定任务选择所需的数据量,并根据需要轻松扩展。
数据隐私:通过使用合成数据,可以消除个人隐私的问题。
参考资料:
[1] 本文使用KopiKat,这个是一款革命性的生成数据增强工具,可在不改变网络架构的情况下提高 AI 模型的准确性。https://www.linkedin.com/company/kopikat-ai/
[2] What is image augmentation and how it can improve the performance of deep neural networks https://albumentations.ai/docs/
[3] Xtreme1 - The Next GEN Platform for Multimodal Training Data. https://github.com/xtreme1-io/xtreme1