國家衛生健康委疾控局近日發佈了《預防新型冠狀病毒感染的肺炎口罩使用指南》,指南中明確指出口罩是預防呼吸道傳染病的重要防線,可以降低新型冠狀病毒感染風險。口罩不僅可以防止病人噴射飛沫,降低飛沫量和噴射速度,還可以阻擋含病毒的飛沫核,防止佩戴者吸入。因此在全民抗疫時期,在公共場所佩戴口罩等防護裝備已成爲防疫常識。
數據集對應的標籤數據說明:
每行格式爲 x_min, y_min, x_max, y_max, label。其中label爲0表示沒有佩戴口罩,label爲1表示有佩戴口罩。
整個過程使用的網絡框架:FasterRCNN,使用ResNet-50-FPN提取分層特徵,FPN適用於小物體檢測。訓練時,使用FasterRCNN_ResNet50_FPN預訓練模型;
數據預處理方式:對數據進行歸一化處理;
數據增廣方式:
- 調整(resize)圖像和檢測框的大小;
- 旋轉(rotate)圖像和對應的標籤;
- 添加均值爲0,方差爲0.001的高斯噪聲;
- 添加高斯模糊;
- 調整圖像的亮度,對比度,飽和度,使其分別上下浮動30%;
獲取數據方式:
a,b,c爲0-1之間隨機的浮點數;
- 當a<=0.2時,對圖像添加高斯模糊核爲9*9,sigmaX=0.5,sigmaY=0.3的高斯模糊;
- 當a>=0.8時,對圖像添加均值爲0,方差爲0.001的高斯噪聲;
- 當b<=0.2時,調整(resize)圖像和檢測框的大小;
- 當c<=0.2時,給定角度旋轉範圍(-35,35),對圖像和標籤在該範圍內做相應的旋轉;
超參數設置:學習率=0.0029 Batch_Size=1 Epoches=9;
優化器:採用SGD(隨機梯度下降法)對網絡中的參數進行迭代更新;
考慮到數據集特點爲無約束場景下的人臉圖片,且人臉角度多樣,因此對圖像進行旋轉處理
- 當旋轉角度範圍過小時,旋轉操作對模型不起作用,當旋轉角度過大時,旋轉操作會對模型起負作用,通過大量實驗選定最佳旋轉角度範圍爲(-35,35);
- 光照情況複雜,因此調整圖像的亮度,對比度,飽和度,使其分別上下浮動30%;
- 圖片清晰度和分辨率參差不齊,因此對圖像添加噪聲和模糊操作;
- 圖片中人臉大小不一致,因此添加resize操作;
通過實驗,我們還發現當數據增廣方式較少時,學習率設置爲0.001比較好,但此時模型精度不高;當增加數據增廣方式時,學習率設置爲0.003左右,模型精度會提升,且學習率爲0.0029時,模型精度達到最佳。
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