图像分类项目(Image Classification)

常用数据集的介绍(2)

Posted by 月月鸟 on January 5, 2023

图像分类项目中使用的数据集对于模型训练至关重要。选择合适的数据集可以显著影响模型的表现和训练效率。在本项目中我使用的是CIFAR-10数据集。但有必要介绍其它一些经典且常用的图像分类数据集的详细介绍:

1. MNIST(Modified National Institute of Standards and Technology)

  • 类型: 手写数字分类
  • 规模: 70,000张灰度图像(60,000张训练集,10,000张测试集)
  • 图像大小: 28x28像素
  • 类别: 10类(数字0到9)
  • 应用场景: 基础的手写体数字识别,广泛用于神经网络和机器学习入门项目。
  • 特点:
    • 适合初学者,因为数据集较小,模型训练速度快。
    • 数据集非常干净,便于训练和调试。

使用MNIST的典型模型

  • 简单的多层感知机(MLP)
  • 卷积神经网络(CNN)

2. CIFAR-10

  • 类型: 通用物体分类
  • 规模: 60,000张彩色图像(50,000张训练集,10,000张测试集)
  • 图像大小: 32x32像素
  • 类别: 10类(飞机、汽车、鸟、猫、鹿、狗、青蛙、马、船、卡车)
  • 应用场景: 常用于测试卷积神经网络的性能。
  • 特点:
    • 图像尺寸小,适合快速训练。
    • 数据集包含自然场景中的物体,适合探索基本的图像分类问题。

使用CIFAR-10的典型模型

  • ResNet、VGG、DenseNet等深度卷积神经网络。

3. CIFAR-100

  • 类型: 通用物体分类
  • 规模: 60,000张彩色图像(50,000张训练集,10,000张测试集)
  • 图像大小: 32x32像素
  • 类别: 100类,每类有600张图像。
  • 应用场景: 更细粒度的分类任务。
  • 特点:
    • 比CIFAR-10更具挑战性,因为类别数量更多,类间差异更小。
    • 用于在更复杂的分类任务中测试模型的泛化能力。

4. ImageNet

  • 类型: 通用物体分类
  • 规模: 超过1400万张图像,1000类
  • 图像大小: 可变,一般为224x224或更高
  • 类别: 1000类,覆盖从动物、植物到日常物品的广泛类别
  • 应用场景: 是深度学习领域最著名的数据集之一,常用于训练和评估大规模深度神经网络。
  • 特点:
    • 图像分辨率较高,类别繁多,适合大规模模型训练。
    • ImageNet挑战赛推动了深度学习技术的发展,特别是卷积神经网络(CNN)。
    • 常用于迁移学习,预训练模型如ResNet、Inception、EfficientNet等通常在ImageNet上训练,然后用于其他任务。

5. Fashion-MNIST

  • 类型: 服装分类
  • 规模: 70,000张灰度图像(60,000张训练集,10,000张测试集)
  • 图像大小: 28x28像素
  • 类别: 10类(T恤、裤子、套头衫、连衣裙、外套、凉鞋、衬衫、运动鞋、包、踝靴)
  • 应用场景: Fashion-MNIST是MNIST的一个替代版本,分类任务更加现代和现实化。
  • 特点:
    • 类似MNIST的结构,但内容更加复杂。
    • 适合初学者的深度学习项目,特别是服装相关的图像分类任务。

6. Tiny ImageNet

  • 类型: 通用物体分类
  • 规模: 110,000张图像(100,000张训练集,10,000张验证集,10,000张测试集)
  • 图像大小: 64x64像素
  • 类别: 200类
  • 应用场景: 是ImageNet的缩小版本,常用于探索ImageNet级别的分类任务,但计算资源消耗更少。
  • 特点:
    • 比CIFAR-10更具挑战性,但不如ImageNet那么大。
    • 适合在有限计算资源下测试复杂的图像分类模型。

7. Stanford Dogs Dataset

  • 类型: 动物(犬类)分类
  • 规模: 20,580张图像(120类犬种)
  • 图像大小: 可变
  • 类别: 120类不同品种的狗
  • 应用场景: 适合宠物图像分类、物种识别等领域。
  • 特点:
    • 每个类别的图像数量较少,因此适合小样本学习或数据增强实验。
    • 用于细粒度图像分类,因为狗的不同品种在外观上差异微小。

8. CelebA(CelebFaces Attributes Dataset)

  • 类型: 面部识别和特征分类
  • 规模: 202,599张人脸图像
  • 图像大小: 可变
  • 类别: 40种人脸属性(例如性别、眼镜、笑容、发型等)
  • 应用场景: 常用于人脸识别、表情识别或特征提取项目。
  • 特点:
    • 人脸数据集中带有丰富的属性标签,适合多标签分类任务。
    • 数据集应用广泛,不仅用于分类,还用于生成模型(如GAN)。