Cafffe入门-win7上训练自己的数据和微调

1.准备数据

使用dog/cat数据集，在训练项目根目录下分别建立train和val文件夹，作为训练数据和验证数据的保存位置。train和val文件夹下各有两个文件夹：dogs和cats，分别保存dog和cat的图片。dog和cat分别有1000张训练图像和400张测试图像。

写一个python脚本文件，遍历train和val两个文件夹，分别生成train.txt和val.txt，其中保存图片的相对路径和标签。类似下面格式，但是最好要将cat和dog的路径顺序打乱，不要一开始全cat,之后全是dog。

/cats/cat.0.jpg 0/cats/cat.1.jpg 0/cats/cat.10.jpg 0/cats/cat.100.jpg 0/cats/cat.101.jpg 0/cats/cat.102.jpg 0/cats/cat.103.jpg 0/cats/cat.104.jpg 0

2.数据预处理

2.1转换数据格式

使用convert_imageset.exe将原始图像转换成caffe直接读取的格式：lmdb或leveldb。默认是lmdb，如果要生成leveldb，要添加–backend=leveldb参数。建立convert_image.bat文件，里面命令如下。

SET GLOG_logtostderr=1E:\Code\Caffe\caffe-master\caffe-master\Build\x64\Release\convert_imageset.exe --resize_width=256 --resize_height=256 E:\Code\Caffe\caffe-master\caffe-master\data\dogCat\train E:\Code\Caffe\caffe-master\caffe-master\data\dogCat\train.txt E:\Code\Caffe\caffe-master\caffe-master\data\dogCat\trainldbE:\Code\Caffe\caffe-master\caffe-master\Build\x64\Release\convert_imageset.exe  --resize_width=256 --resize_height=256 E:\Code\Caffe\caffe-master\caffe-master\data\dogCat\val\ E:\Code\Caffe\caffe-master\caffe-master\data\dogCat\val.txt E:\Code\Caffe\caffe-master\caffe-master\data\dogCat\valldbpause

参数说明：
1. E:\Code\Caffe\caffe-master\caffe-master\Build\x64\Release\convert_imageset.exe是执行程序路径。
2. –resize_width=256 –resize_height=256重新指定生成图像大小。
3. E:\Code\Caffe\caffe-master\caffe-master\data\dogCat\train是训练图像存储位置。
4. E:\Code\Caffe\caffe-master\caffe-master\data\dogCat\train.txt训练图像的索引文件。
5. E:\Code\Caffe\caffe-master\caffe-master\data\dogCat\trainldb生成的lmdb格式文件路径。

测试图像同上。

注意：3的路径和4中train.txt里指定路径连接在一块是图像的绝对路径，否则找不到图片）
执行convert_image.bat文件，即可生成lmdb文件，分别保存在指定路径中。

2.3计算图像均值

建立compute_mean.bat并执行，内容如下

E:\Code\Caffe\caffe-master\caffe-master\Build\x64\Release\compute_image_mean.exe E:\Code\Caffe\caffe-master\caffe-master\data\dogCat\trainldb E:\Code\Caffe\caffe-master\caffe-master\data\dogCat\train_mean.binaryproto

参数说明
1. E:\Code\Caffe\caffe-master\caffe-master\Build\x64\Release\compute_image_mean.exe是计算均值的执行文件。
2. E:\Code\Caffe\caffe-master\caffe-master\data\dogCat\trainldb上一步生成的了 lmdb文件路径。
3. E:\Code\Caffe\caffe-master\caffe-master\data\dogCat\train_mean.binaryproto生成的均值文件，后缀是.binaryproto。

3.修改配置文件

在项目根目录新建train_val文件夹，将.\caffe-master\models\bvlc_reference_caffenet中的配置文件复制到train_val中。包括train_val.prototxt和solver.prototxt。

train_val.prototxt中修改mean_file路径(训练和测试时用同样的mean file)和data_source的路径，设置相应的batch_size。将最后一层fc8的num_output设置为相应的输出类别数目，也就是2。

solver.prototxt中设置如下。

net: "E:/Code/Caffe/caffe-master/caffe-master/data/dogCat/train_val/train_val.prototxt"test_iter: 16test_interval: 50base_lr: 0.01lr_policy: "step"gamma: 0.1stepsize: 2000display: 20max_iter: 10000momentum: 0.9weight_decay: 0.0005snapshot: 500snapshot_prefix: "E:/Code/Caffe/caffe-master/caffe-master/data/dogCat/caffenet_finetune"solver_mode: CPU

net参数为刚才设置好的train_val.prototxt。
test_iter为测试时使用的batch个数，test_iter*testbatch_size=test images number。
test_interval: 测试的迭代间隔次数。
max_iter:迭代次数。
…

4.开始训练

建立caffe.bat训练模型。并保存log文件。

5.可视化训练过程

使用log文件可视化accuracy和loss等参数。

6.微调

1-5完成了从头训练一个模型，我们也可以从头训练一个模型。但是这样花费时间很多，而且如果训练数据不够多，训练精度也不高。基于迁移学习的思想，可以用自己的数据finetune用imagenet预训练过的模型，这样减少训练时间，效果也更好。实际上就是参数初始化方法不同。

下载预训练模型。

相应修改train_val.prototxt和solver.prototxt。train_val.prototxt中配置好数据文件路径，将最后一层的名称改掉，设置相应num_output，增大weights和bias的lr_mult（从头训练，要加快速度）。

solver.prototxt中减少初始学习率。

开始训练。