PAI图像语义分割训练

PAI-EasyVision提供图像语义分割模型的训练及预测功能,本文为您介绍如何通过PAI命令进行图像语义分割模型训练。

图像语义分割训练

图像分割组件实现了基于DeepLab-V3的语义分割模型,详情请参见Encoder-Decoder with Atrous Separable Convolution for Semantic Image Segmentation。您可以使用SQL脚本组件进行PAI命令调用,也可以使用MaxCompute客户端或DataWorks的开发节点进行PAI命令调用,详情请参见使用本地客户端(odpscmd)连接开发ODPS SQL任务。以单卡为例,您可以使用以下示例进行图像语义分割训练。

pai -name easy_vision_ext
           -Dbuckets='oss://{bucket_name}.{oss_host}/{path}'
           -Darn='acs:ram::*********:role/aliyunodpspaidefaultrole'
           -DossHost='{oss_host}'
           -DgpuRequired=100
           -Dcmd train
           -Dparam_config '--model_type DeeplabV3 --backbone  resnet_v1_50 --backbone_feature_stride 16 --bn_trainable true --num_classes 21 --num_epochs 1 --model_dir oss://YOUR_BUCKET_NAME/test/test_deeplabv3 --train_data oss://YOUR_BUCKET_NAME/data/test/pascal_voc_seg_aug/voc_ev_train.tfrecord --test_data oss://YOUR_BUCKET_NAME/data/test/pascal_voc_seg_aug/voc_ev_train.tfrecord --num_test_example 2 --train_batch_size 6 --test_batch_size 1 --image_crop_size 513 --lr_type polynomial_decay --initial_learning_rate 0.007 --power 0.9'

参数说明

参数

是否必选

描述

参数值格式

默认值

buckets

OSS Bucket地址。Bucket必须以正斜线(/)结尾。

oss://{bucket_name}.{oss_host}/{path}

arn

访问OSS的授权。您可以登录PAI控制台,在全部产品依赖页面的Designer区域,单击操作列下的查看授权信息,获取arn,具体操作请参见云产品依赖与授权:Designer

acs:ram::*:role/AliyunODPSPAIDefaultRole

ossHost

OSS访问域名,详情请参见访问域名和数据中心

oss-{region}.aliyuncs.com

默认从Buckets参数中获取

cluster

分布式训练参数相关配置。

JSON格式字符串

“”

gpuRequired

标识是否使用GPU,默认使用一张卡。如果取值为200,则一个Worker申请2张卡。

100

100

cmd

EasyVision任务类型。模型训练时,该参数应取值为train

train

param_config

模型训练参数,格式和python argparser参数格式一致,详细说明见param_config说明

STRING

param_config说明

param_config包含若干模型配置相关参数,格式为Python Argparser,示例如下。

-Dparam_config = '--backbone resnet_v1_50 --num_classes 200 --model_dir oss://YOUR_BUCKET_NAME/exp_dir'
说明

所有字符串类型的参数,其取值均不加引号。

参数

是否必选

描述

参数值格式

默认值

model_type

训练模型类型。进行图像语义分割训练时,该参数的取值为DeeplabV3

STRING

backbone

分割模型使用的Backbone,取值包括:

  • resnet_v1_50

  • resnet_v1_101

  • resnet_v1a_18

  • resnet_v1a_34

  • resnet_v1d_50

  • resnet_v1d_101

  • xception_41

  • xception_65

  • xception_71

STRING

weight_decay

L2 Regularization大小。

FLOAT

1e-4

num_classes

分割类别数量(包括背景类)。

21

backbone_feature_stride

主干网络的特征分辨率(下采样步长)。

INT,例如816。

16

bn_trainable

BN是否可以训练,通常train_batch_size大于8时,将该参数配置为true

BOOL

true

image_crop_size

图片裁剪后的大小。

INT

513

optimizer

优化方法,取值包括:

  • momentum:指sgd

  • adam

STRING

momentum

lr_type

学习率调整策略,取值包括:

  • exponential_decay:指数衰减。

  • polynomial_decay:多项式衰减。

    其中num_steps自动配置为总训练迭代次数,end_learning_rateinitial_learning_rate的千分之一

  • manual_step:手动指定各阶段的学习率。

    通过decay_epochs 指定需要调整学习率的迭代轮数,通过learning_rates指定对应迭代轮数使用的学习率。

  • cosine_decay

    通过余弦曲线调整lr,详情请参见论文。通过decay_epochs指定需要调整学习率的迭代轮数。

STRING

exponential_decay

initial_learning_rate

初始学习率。

FLOAT

0.01

decay_epochs

如果使用exponential_decay,该参数对应tf.train.exponential.decay中的decay_steps,系统会自动根据训练数据总数将decay_epochs转换为decay_steps。例如,取值为10,通常是总Epoch数的1/2。如果使用manual_step,该参数表示需要调整学习率的迭代轮数。例如16 18表示在16 Epoch18 Epoch对学习率进行调整。通常将这两个值配置为总Epoch8/109/10。

整数列表,例如20 20 40 60

20

decay_factor

tf.train.exponential.decay中的decay_factor

FLOAT

0.95

staircase

tf.train.exponential.decay中的staircase

BOOL

true

power

tf.train.polynomial.decay中的power

FLOAT

0.9

learning_rates

manual_step学习率调整策略中使用的参数,表示在指定Epoch中学习率的取值。 如果您指定的调整Epoch有两个,则需要在此指定两个Epoch对应的学习率。例如,如果decay_epoches20 40,则该将参数配置为0.001 0.0001,表示在20 Epoch学习率调整为0.001,40 Epoch学习率调整为0.0001。建议几次调整的学习率依次为初始学习率的1/10、1/1001/1000。

浮点列表

lr_warmup

是否对学习率进行Warmup。

BOOL

false

lr_warm_up_epochs

学习率Warmup的轮数。

FLOAT

1

train_data

训练数据文件的OSS路径。

oss://path/to/train_*.tfrecord

test_data

训练过程中,评估数据的OSS路径。

oss://path/to/test_*.tfrecord

train_batch_size

训练的Batch_size。

INT, 例如32。

test_batch_size

评估的Batch_size。

INT,例如32。

train_num_readers

训练数据并发读取线程数。

INT

4

model_dir

训练使用的OSS目录。

oss://path/to/model

pretrained_model

预训练模型的OSS路径。如果指定该参数值,则会在此模型基础上进行Finetune。

oss://examplebucket/pretrained_models/inception_v4.ckpt

“”

use_pretrained_model

是否使用预训练模型。

BOOL

true

num_epochs

训练迭代轮数。取值1表示对所有训练数据都进行一次迭代。

INT,例如40。

num_test_example

训练过程中评估数据条目数。取值 -1表示使用所有测试数据作为评估数据。

INT,例如2000。

-1

num_visualizations

评估过程可视化显示的样本数量。

INT

10

save_checkpoint_epochs

保存Checkpoint的频率,以Epoch为单位。取值为1表示每完成一次训练就保存一次Checkpoint。

INT

1

save_summary_epochs

保存Summary的频率,以Epoch为单位。取值为0.01表示每迭代1%的训练数据就保存一次Summary。

FLOAT

0.01

num_train_images

总的训练样本数。如果使用自己生成的TFRecord,则需要指定该参数。

INT

0

label_map_path

类别映射文件。如果使用自己生成的TFRecord,则需要指定该参数。

STRING

””