目標乾脆面君：動動手 用TensorFlow API訓練出自己的目標檢測模型
來源：Medium
編譯：Tom R
TensorFlow內包含了一個強大的物體檢測API，我們可以利用這API來訓練自己的數據集實現特殊的目標檢測。
Dat Tran就分享了自己實現可愛的浣熊檢測器的經歷，在文章中作者把檢測器的訓練流程進行了梳理，我們可以舉一反三來訓練其他在工作項目中需要的檢測器。下面我們一起來學習一下吧！
為什麼要做這件事？
方便麪君不僅可愛，在國外很普遍的與人們平靜地生活在一起。處於對它的喜愛和與浣熊為鄰的情況，作者選擇了它作為檢測器的檢測對象。完成後可以將攝像安裝在房子周圍，檢測是否有浣熊闖入了你家，你就能及時知道是否來了不速之客了。看來浣熊還真多啊！
創建數據集
機器學習需要數據作為原料，那麼我們首先需要做的就是建立起一個可供訓練的數據集，同時我們需要利用符合Tensorflow的數據格式來保持這些數據及其標籤：
1. Tensorflow的物體檢測接口主要使用TFRecord文件格式，我們需要將數據轉換為這個格式；
2.有很多工具可以完成數據的轉換，無論是類似PASCAL VOC數據集或是Oxford Pet數據集的格式，都有很多成熟的腳本來完成轉換，甚至也可以自己寫一個腳本來轉換，跟着文檔解釋不會太難；
3.在準備輸入數據之前你需要考慮兩件事情：其一，你需要一些浣熊的彩色圖片；其二，你需要在圖中浣熊的位置框座標（xmin，ymin，xmax，ymax）來定位浣熊的位置並進行分類。對於只檢測一種物體來説我們的任務十分簡單，只需要定義一類就可以了；
4.哪裏去找數據呢？互聯網是最大的資源啦。包括各大搜索引擎的圖片搜索和圖像網站，尋找一些不同尺度、位姿、光照下的圖片。作者找了大概兩百張的浣熊圖片來訓練自己的檢測器（數據量有點小，但是來練手還是可以的）;
5.有了數據以後我們需要給他們打標籤。分類很簡單都是浣熊，但是我們需要手動在每一張圖中框出浣熊的位置。一個比較好的打標工具是LabelImg。編譯好後只要要在圖片上輕點鼠標就可以得到PASCAL VOC格式的XML文件，再利用一個腳本就可以轉換成Tensorflow需要的輸入格式了；有時候在Mac上打開jpeg圖像會出現問題，需要將其轉換為png來解決；
6.最後，將圖像的標籤轉換為TFRecord格式後，並將起分為訓練集（~160張）和測試集（~40張）就可以開始下一步的工作了！
小提示：
1. 還有很多圖像標註工具，包括 FIAT (Fast Image Data Annotation Tool)、BBox-Label-Tool、以及matlab自帶的trainingImageLabeler等等，可以根據條件和需要自行選擇；
2. 圖像格式轉換同樣也有很多工具，作者推薦了ImageMagick的工具，當然我們還有ps，美圖的工具，甚至自己寫一個腳本也是一兩分鐘的事；
3. 整個訓練過程中最耗時的就是數據的標註了，作者表示僅僅一類圖像200張的排序和打標籤就花了他兩個多小時的時間，如果需要大量圖像的話還是要情人幫忙或者找標註公司，例如CrowdFlower, CrowdAI 和 Amazon’s Mechanical Turk；
4. 對於圖像的選擇，儘量選擇適中的圖像，要是太大不僅運算速度慢還會造成內存溢出，需要調節訓練批量的大小。
訓練模型
輸入數據搞定後我們就開始訓練模型啦。一般對於物體識別訓練來説有標準的工作流程。首先需要利用一個預訓練模型來作為訓練的基礎，作者使用了ssd_mobilenet_v1。同時需要將分類改變為1，並更改模型、訓練數據、標籤數據的路徑。對於學習率、批量大小和其他超參數先用默認參數來進行訓練。
隨後構建標籤映射就可以進行訓練了。
小提示：
1. API中有一個數據增強選項
data_augmentation_option
，這個選項對於較為單一的訓練數據來説十分有用。
2. 重要！標籤的值需要從1開始標記，0是一個佔位符，在為每一類分類標籤賦值時需要注意。
做完了這些進一步的準備工作，我們終於可以開始訓練了。我們可以選擇在自己本地的GPU上訓練網絡，或者在雲服務器上訓練。在雲服務器上可能需要一額外的配置文件。作者使用Google Cloud就需要一個YAML的文件來定義使用機器的參數。
在訓練的過程中，我們可以通過tensorboard來實時監測模型的訓練情況一遍在出現異常時及時調整訓練策略。
下圖是作者基於24幅圖的批量大小進行了一個多小時22k次訓練的結果，但在40min左右就出現了很好的收斂結果。
圖中顯示了loss和精度隨訓練的變化情況。在預訓練模型的幫助下，損失函數下降很快。
同時作者還將訓練過程中模型表現隨訓練次數的變化呈現了出來：
在經過測試和輕微的調整之後（實現自己的精度），就可以完成訓練了。
模型的使用
完成訓練之後我們需要將模型保存下來，通常使用checkpoint的模式來保存。由於我們是基於雲端訓練的，需要通過一個腳本將模型導入到本機使用。下面是作者將這個模型放到一個youtube浣熊視頻中的結果：
浣熊出沒
捕捉到浣熊
看完視頻我們會發現有時會出現漏識別和誤識別。這主要是因為我們用於訓練的數據集太小了，模型缺乏魯棒性和泛化性，需要更多的數據來提高它的性能，而這也是目前人工智能面臨的最大問題。
結語
在跟隨作者完成物體檢測器的訓練後，我們應該也可以通過相應的步驟開發自己的檢測器。當然需要提高分類器的表現，就需要更多的數據，數據，數據！
這個一檢測器訓練時間很短而且表現看起來不錯。但對於多類物體的的話，表現是會有些許下降的，同時訓練時間也要增加才能得到較好的結果。同時我們需要在心中謹記一個原則，最終的模型一定是速度與精度，效率與效果的平衡。深度學習和其他的科學一樣都有矛盾與平衡的一面，真正的產品效果其實取決於你傾向天平的哪一方！
-END-
歡迎加入將門技術社羣！
現已涵蓋CV、機器人、NLP、ML、IoT等多個當下火熱的技術話題。我們每週邀請來自產學研的優秀技術人進行線上分享，目前羣裏已匯聚數千位上述領域的技術從業者。
入羣方式>>關注“將門創投”（id:thejiangmen）微信公眾號，在後台回覆關鍵詞“技術社羣”，提交入羣申請表。通過審核後，我們會在第一時間發出邀請。
點擊右上角，把文章朋友圈
將門創投
讓創新獲得認可！
微信：thejiangmen
service@thejiangmen.com
近日，人氣男星汪東城正在寧夏趕拍新戲，其一組片場照曝光，硬朗氣質與時尚感切換自如，而其坐啃乾脆面充飢的花絮照頗為搶鏡，令粉絲心疼不已。在七夕佳節之際，汪東城的大批粉絲也組團為愛豆應援，在拍攝地近40度的高温下，粉絲調用兩輛專車，為汪東城與全劇組400多人暖心準備了各式禮物，令人動容。
軍大衣加身草原秒變秀場 因斷糧啃乾脆面充飢
戈壁灘的荒漠草原之上，汪東城戲中造型自帶野性質感，藍襯衫、黑仔褲、經典格子三種元素，軍用沙漠靴營造凌厲氣場，配以汪東城深邃的眼神殺，酷帥不羈。當夜幕降臨、温差極大，汪東城長款軍大衣加身，從西部牛仔秒變軍裝型男。
而一張汪東城包裹得嚴嚴實實、坐啃一包乾脆面的花絮照更是搶鏡，只因在甘肅天祝山的拍攝現場海拔高達3000多米，高山上冷雨不停，寒意逼人。此外，深山路險還導致餐車掉隊，劇組不時陷入斷糧囧境，餓到不行的汪東城只能以工作人員的乾脆面充飢，經歷了一次飢寒交迫的拍戲過程，但汪東城在出現高原反應的艱難情況下，也依然堅持敬業拍戲，專業精神十足。
粉絲探班體驗高温片場 花式應援感動愛豆
正值七夕時，因心疼在寧夏沙漠苦戰的汪東城，粉絲們也組團前往探班。由於當天片場是劇組搭建的密閉空間，全劇組在沒有空調的山洞中備受高温折磨，汪東城更需要在猶如蒸籠的片場拍攝高強度的動作戲，動輒汗水狂流。一整日在現場陪伴汪東城拍戲的粉絲們，也深刻體會到了演員在極端條件下完成工作所必須的堅強意志。
粉絲們還通過應援行動表達了對愛豆的愛意，特意準備了花茶、餅乾、巧克力等食品以及防蚊液、按摩儀等實用物品。此番汪東城粉絲寧夏之行不畏艱辛，長途跋涉送上貼心暖意，讓汪東城與劇組所有台前幕後工作人員都十分感動，汪東城也表示無限感激粉絲們這十多年來的支持和鼓勵。
一直以來，汪東城在專注演藝事業外更熱心公益，不遺餘力轉發尋人啓事、實現患癌女孩心願等等，努力踐行公益的汪東城成為了粉絲的正能量榜樣。而除了為汪東城應援，粉絲們也跟隨他的善行“益”起來，自發組織了探訪抗戰老兵、深入山區為孩子贈書等愛心活動，以公益應援方式綿延偶像之愛，可謂有什麼樣的愛豆就有什麼樣的粉絲。“用你愛的方式來愛你”，是粉絲們給汪東城的最佳應援。
(2017-08-30)
這隻超可愛的浣熊叫做Pumpkin，去年，住在巴拿馬的Rosie Kemp發現了一隻浣熊寶寶，寶寶從樹上掉落，不僅非常虛弱，它的腳還骨折，雖然想要快點拯救浣熊寶寶，但Rosie選擇先在原地等待，因為她怕浣熊媽媽會回來找寶寶！等了好一陣子，浣熊媽媽都沒有回來的跡象，為了怕浣熊寶寶發生危險，Rosie選擇把浣熊寶寶帶回家，最後來領養了這隻浣熊寶寶，將它取名為Pumpkin！
Rosie跟她的女兒把Pumpkin當自己的孩子一樣照顧，把它喂的飽飽的，也隨時注意它的健康狀況！
小浣熊不僅跟家人相處的超好，它還超級黏家裏的兩隻狗狗，它根本以為自己是狗了吧XD
好險當初它們救了Pumpkin一命，它才能像現在這樣，幸福快樂的生活！
它跟狗狗們的互動真的太療愈了！
動物的世界真的很神奇啊！
圖片來自網絡
(2017-08-22)
測評·屬於你的我的我們的乾脆面
本文作者|點妹兒
記得有一天，點妹兒在朋友圈發了張乾脆面的照片，有小夥伴在下面呼籲，“做個乾脆面的測評吧”，好吧我想，那就做個乾脆面的測評吧。
這次測評中，我們邀請了江湖幾大乾脆面門派——張君雅小妹妹、小浣熊、小當家、衞龍；另外，為了給各位一些珍貴的童年回憶，我們又從淘寶上挑選了幾個80後、90後小時候常吃的懷舊品牌，分別是——小主人、一棵葱、面老大。
為了讓測評顯得更立體，除了常規的口感、價格維度，我們這次加入了聲音這一維度，因為對於嚼乾脆面的人來説，入口那一聲脆，是異常重要的，如果脆得不夠響，那這個乾脆面就吃得沒有氣勢，且不同乾脆面之間，還有不同的脆法，這個都是需要細細品味的，説到這裏，給大家聽一首~乾脆面之歌吧↓
聽完後，我們就開始今天的乾脆面大比拼吧！
一號選手
張君雅小妹妹
關鍵詞：張君雅、台灣、萌、可愛
參與測評產品：日式串燒休閒丸子、捏碎面
張君雅小妹妹·日式串燒休閒丸子
聲音：聲音不是很清脆，偏黯啞，入口開嚼後，氣勢較弱，如果喜歡歘欻䫄䵵的清脆聲，建議放棄這位選手。
口感：味道偏甜，不是特別脆，但嚐起來感覺很健康，彷彿自己吃的不是對身體無益的小零食，而是養生大補之物……（是不是太過了？）
價格：10.3元/包（就是有點兒貴）
推薦指數：☆☆☆
張君雅小妹妹·捏碎面
聲音：入口即歘欻䫄䵵嘎嘣脆，特別牛逼，像百靈鳥的歌聲一般美妙，雖然我沒有聽過百靈鳥的聲音……
口感：脆，口感適中，鹹淡適中，吃起來很健康，整體贊！加了調料包味道會更豐富~
價格：4.5元/包
推薦指數：☆☆☆☆
二號選手
小浣熊
關鍵詞：乾脆面一哥
參與測評產品：小浣熊乾脆面
小浣熊·乾脆面
聲音：清脆，相當的清脆，歘欻䫄䵵，感覺良好！
口感：脆，入口鹹，後勁微甜，淡淡的，吃起來相對健康，不錯的。
價格：1.5元/包
推薦指數：☆☆☆☆
三號選手
衞龍
關鍵詞：衞龍爸爸、辣條家的
參與測評產品：拉麪丸子
衞龍·拉麪丸子
聲音：入口聲響平淡、黯啞，沒什麼氣勢，不清脆，略寡淡。
口感：鹹中帶甜，味道豐富，不過，吃多了感覺味精味道有點重。
價格：1.1元/包
推薦指數：☆☆☆
四號選手
小當家
關鍵詞：乾脆面江湖第二
參與測評產品：小當家乾脆面
小當家·乾脆面
作為一款乾脆面，小當家的設計一定是一個特別的人，你們看，蜜汁豬排味的乾脆面，包裝袋上的畫就是一頭長得像蜜蜂的豬用吸管吸花朵裏的……蜜；而紅燒牛肉味，就是一個太陽，在曬一羣牛……多麼傳神的表達！
聲音：脆，且脆得十分有氣質，入口歘欻歘䫄，耳朵還有迴響，喜歡！
口感：味道適中，絲絲麪條中，透着淡淡的鹹味，從麪條被嚼碎時發出的聲音來看，原料應該不錯！
價格：0.52元/包
推薦指數：☆☆☆☆
五號選手
面老大
關鍵詞：80後、懷舊一霸
參與測評產品：面老大蝦仔面
面老大·蝦仔面
聲音：入口嚼碎的聲音太鈍，雖然聲響較大，但沒什麼氣質，追求入口嘎嘣脆有氣質的同學，就不要入手了。
口感：小時候的味道——劣質的香葱味，入口鹹，餘味甜，脆得有點嚼不動了。
價格：0.69元/包
推薦指數：☆☆
六號選手
小主人
關鍵詞：可以集卡片
參與測評產品：小主人點心面
小主人·點心面
聲音：入口雖脆，但總感覺這脆聲沒發揮好，細鈍細鈍的，不是很到位。
口感：麪條比較細，味道總體不錯，但味精味道有點重，別吃太多！
價格：0.53元/包
推薦指數：☆☆☆
七號選手
一棵葱
關鍵詞：80後、葱味
參與測評產品：烤羊肉串點心面、香辣牛肉味點心面、香葱味點心面
一棵葱·烤羊肉串點心面
聲音：大概是麪條比較硬的緣故，入口時很脆，氣勢十足，不過，一鼓作氣，再而衰，三而竭，慢慢就變得索然無味~
口感：調料味太重，有點面發潮了的感覺，不好吃！
價格：0.56元/包
推薦指數：☆☆
總結
最好吃：小浣熊乾脆面
最健康：張君雅小妹妹系列
雖然點妹兒不喜歡吃但其實很有小時候的味道：小主人點心面，還可以集卡片，現在的年輕人是不知道，小時候，可以集卡片的零食，對我們有着致命的吸引力！
包裝最靈魂：小當家，首推蜜汁豬排味，忍不住再放張圖~
最出戏：衞龍拉麪丸子，衞龍爸爸還是好好去做你的辣條吧~
互動時間
乾脆面給你的回憶是什麼樣子的？
你心中最好吃的乾脆面是哪一款？
備註：喜歡沈一點北京的文章的同學，可以關注我們的頭條號喔~
(2017-08-15)
看到標題就知道小編是個80後，小時候喜歡幹吃泡麪，覺得泡麪泡水發脹就不好吃。
幹吃泡麪可以説是乾脆面的前身了。
對90後來説，就不需要那麼複雜，小浣熊乾脆面，以及收集裏面的卡片，成了童年美好的回憶。
那時的乾脆面，還算是奢侈的享受。
而現在，多了好多好多的選擇。
— ❶ —
張君雅小妹妹
張君雅小妹妹應該算的是乾脆面界的網紅吧！萌萌的小妹妹包裝，從捏臉面開始出門，集好玩和好吃為一體。
而且張君雅的乾脆面做成了好多造型，無論是是小圓面，還是扁扁面，或是小條面讓吃麪變得有意思起來。
多種味道的組合讓你一次可以嘗試到多種味道，醬汁無死角的包裹每一根麪條，讓味道更佳細膩，全面。
【哪裏買】複製￥ehQQ0Yfup9I￥，打開淘寶就可以啦
— ❷ —
來丸面
“來人啊，抓吃客！”，小麪餅的形狀是適合一口一個的小零食。超級脆，完全是看劇、玩遊戲必備的零食。
麪餅中加入的肉鬆卻帶來了不一樣的體驗，醬汁混合着麪條的香味，還有一股若隱若現肉味。
四種口味的混合組合，搭配着香脆的口感讓你的嘴不再寂寞。
【哪裏買】
複製￥xUX50YUia3Z￥ 打開淘寶就可以啦
— ❸ —
幸運脆脆香
還記得小時候吃過的幸運泡麪嗎？那個可愛的小丑有沒有在你的心中留下些許印象呢？沒錯，脆脆香就是和小丑一家的！
沒有對面條做造型，保持了它最原始的模樣，白淨的細麪條讓人無法想象它將帶來的神奇味道。
麪條極細，可以帶給你爽脆口感。散發着淳樸的麪條香味，個人比較推薦怪味豆味道的，真是很特別的體驗。
【哪裏買】
複製￥uFgn0YUlGDu￥ 打開淘寶就可以啦
— ❹ —
魔法士
魔法士應該也算是老牌的乾脆面啦，記得之前還在上學的適合它的代言人是劉謙，還有一度掀起了集海賊王小卡的熱潮。
它的味道搭配很有個性，在常規口味中加入了意想不到的元素讓口味變得更加清新，讓乾脆面告別油膩感。
粗細適中的麪條，在捏碎時能夠帶來不錯的手感。個性的味道組合也是讓人可以感受到魔法的魅力，不虛此名呢！
【哪裏買】
複製￥4YtD0Y56xOP￥ 打開淘寶就可以啦
— ❺ —
康師傅香脆爆
它是康師傅旗下的乾脆面，感覺味道就是一種保證啦！發麪的製作工藝讓麪條中產生了許多細小的氣泡，帶來了酥脆的口感。
五種味道的組合將香脆進行到底，個人最喜歡香葱雞塊味，它可以很明顯的看到麪條中的香葱末，乾脆面、葱、雞的組合讓味蕾很是滿足。
【哪裏買】
複製￥GOC40Y5SiCa￥ 打開淘寶就可以啦
— ❻ —
小浣熊
統一集團的小浣熊算是最經典的乾脆面啦。雖然它換了包裝，但還是記憶中的味道，還是覺得原來的樣子比較可愛呢！
它的面是比較寬的那種，需要自己撒調料粉，這樣可以更好地控制自己的口味，比較還是有小清新和重口味之分。
寬面加酥脆的口感又是別有一番滋味，也許吃它更多會是一種回憶、一種情懷吧，好好品味這童年的記憶。
【哪裏買】
複製￥1inV0Y5izuu￥ 打開淘寶就可以啦
泡麪真是淋透了滿滿的回憶，囤貨動起來！
(2017-07-27)