Xception模型

详细内容请参考:【神经网络】(15) Xception 代码复现,网络解析,附Tensorflow完整代码_xception代码-优快云博客

Xception的原始论文《Xception: Deep Learning with Depthwise Separable Convolutions》 

Xception是一种深度卷积神经网络架构,由Google提出,是Inception V3的一种改进版本。该模型的主要创新点在于采用深度可分离卷积(Depthwise Separable Convolution)来替换原来Inception V3中的多尺寸卷积核特征响应操作。

一、设计理念

Xception的设计理念基于Inception模块,但进行了进一步的优化和简化。Inception模块通过多尺寸卷积核来观察输入数据,以提高对不同尺度特征的适应能力。然而,这种方法虽然提高了模型的精度,但也增加了计算复杂度和参数量。为了解决这个问题,Xception采用了深度可分离卷积,将跨通道相关性和空间相关性的处理分离,从而减少了参数量和计算量。

二、网络结构

Xception网络结构包含36个卷积层,这些卷积层被组织成14个模块,每个模块内部都采用了深度可分离卷积。这些模块被进一步划分为三个流程(Entry flow、Middle flow、Exit flow),其中Entry flow包含4个模块,Middle flow包含8个模块&

训练Xception模型需要以下步骤: 1. 准备数据集:准备训练集和验证集,确保数据集的标签正确,并且尽可能地覆盖各种情况。 2. 定义模型:使用Keras框架定义Xception模型。可以利用预训练的权重来加速训练过程。 3. 编译模型:指定损失函数、优化器和评价指标。 4. 训练模型:使用训练集进行训练,并对验证集进行评估,以避免过拟合。 5. 调整模型:根据验证集的结果进行模型调整,如增加层数、调整学习率等。 6. 保存模型:保存训练好的模型,以便日后使用。 下面是一个简单的Xception模型训练代码示例: ```python from keras.applications.xception import Xception from keras.preprocessing import image from keras.models import Model from keras.layers import Dense, GlobalAveragePooling2D from keras import backend as K # create the base pre-trained model base_model = Xception(weights='imagenet', include_top=False) # add a global spatial average pooling layer x = base_model.output x = GlobalAveragePooling2D()(x) # add a fully-connected layer x = Dense(1024, activation='relu')(x) # add a logistic layer for the number of classes predictions = Dense(num_classes, activation='softmax')(x) # this is the model we will train model = Model(inputs=base_model.input, outputs=predictions) # compile the model model.compile(optimizer='rmsprop', loss='categorical_crossentropy') # train the model on the new data for a few epochs model.fit_generator(...) ``` 注意:在训练Xception模型时需要注意内存和计算资源的消耗,可以使用GPU加速训练过程。
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