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BEiT(大型模型,仅预训练)

BEiT模型是在ImageNet-22k(也称为ImageNet-21k,包含1400万张图片和21841个类别)上以自监督方式进行预训练的。该模型由鲍航博、董立和魏服儒于 BEIT: BERT Pre-Training of Image Transformers 年提出,并于 this repository 年首次发布。

免责声明:释出BEiT模型的团队未为该模型编写模型卡片,因此该模型卡片由Hugging Face团队编写。

模型描述

BEiT模型是一种视觉Transformer(ViT),它是一种转换编码器模型(类似于BERT)。与原始的ViT模型相比,BEiT模型通过自监督方式在一个大型图像集合(即ImageNet-21k)上进行预训练,分辨率为224x224像素。该模型的预训练目标是根据遮挡补丁,从OpenAI的DALL-E的VQ-VAE的编码器预测视觉令牌。

图像以固定大小的补丁序列(分辨率为16x16)呈现给模型,并进行线性嵌入。与原始的ViT模型不同,BEiT模型使用相对位置嵌入(类似于T5)而不是绝对位置嵌入,并通过对补丁的最后隐藏状态进行平均池化,而不是在[CLS]令牌的最后隐藏状态上放置线性层以进行图像分类。

通过预训练模型,可以学习图像的内部表示,然后可以用于提取用于下游任务的特征:例如,如果您有一个带有标签的图像数据集,可以通过在预训练编码器的顶部放置一个线性层来训练标准分类器。通常将线性层放置在[CLS]令牌上,因为该令牌的最后隐藏状态可以被视为整个图像的表示。或者,可以对补丁嵌入的最终隐藏状态进行平均池化,并在其上放置一个线性层。

预期用途和限制

您可以使用原始模型进行图像分类。查看 model hub 以查找您感兴趣的任务上的微调版本。

如何使用

这是如何使用此模型的方法:

from transformers import BeitFeatureExtractor, BeitForMaskedImageModeling
from PIL import Image
import requests

url = 'http://images.cocodataset.org/val2017/000000039769.jpg'
image = Image.open(requests.get(url, stream=True).raw)

feature_extractor = BeitFeatureExtractor.from_pretrained('microsoft/beit-large-patch16-224-pt22k')
model = BeitForMaskedImageModeling.from_pretrained('microsoft/beit-large-patch16-224-pt22k')

inputs = feature_extractor(images=image, return_tensors="pt")
outputs = model(**inputs)
logits = outputs.logits

目前,特征提取器和模型都支持PyTorch。

训练数据

BEiT模型是在 ImageNet-21k 上进行预训练的,该数据集包含1400万张图像和21k个类别。

训练过程

预处理

关于训练/验证期间图像的预处理的确切细节,请参阅 here

图像被调整大小/缩放到相同的分辨率(224x224),并在RGB通道上使用均值(0.5, 0.5, 0.5)和标准差(0.5, 0.5, 0.5)进行归一化。

预训练

关于所有与预训练相关的超参数,我们参考 original paper 的第15页。

评估结果

关于几个图像分类基准测试的评估结果,请参考原论文的表1和表2。请注意,对于微调,最佳结果是在更高的分辨率下获得的。当然,增加模型大小将导致更好的性能。

BibTeX条目和引用信息

  author    = {Hangbo Bao and
               Li Dong and
               Furu Wei},
  title     = {BEiT: {BERT} Pre-Training of Image Transformers},
  journal   = {CoRR},
  volume    = {abs/2106.08254},
  year      = {2021},
  url       = {https://arxiv.org/abs/2106.08254},
  archivePrefix = {arXiv},
  eprint    = {2106.08254},
  timestamp = {Tue, 29 Jun 2021 16:55:04 +0200},
  biburl    = {https://dblp.org/rec/journals/corr/abs-2106-08254.bib},
  bibsource = {dblp computer science bibliography, https://dblp.org}
}
@inproceedings{deng2009imagenet,
  title={Imagenet: A large-scale hierarchical image database},
  author={Deng, Jia and Dong, Wei and Socher, Richard and Li, Li-Jia and Li, Kai and Fei-Fei, Li},
  booktitle={2009 IEEE conference on computer vision and pattern recognition},
  pages={248--255},
  year={2009},
  organization={Ieee}
}