coatnet_2_rw_224.sw_in12k的模型卡片

一种基于timm的CoAtNet图像分类模型。由Ross Wightman在ImageNet-12k（ImageNet-22k的11821类子集）上进行训练。

maxxvit.py 中的模型变种

MaxxViT涵盖了许多相关的模型架构，它们共享一个共同的结构，包括：

• CoAtNet - 在早期阶段使用MBConv（深度可分离）卷积块，并在后期阶段使用自注意力变换块。
• MaxViT - 在所有阶段中使用统一的块，每个块都包含一个MBConv（深度可分离）卷积块，后面跟随两个具有不同分区方案的自注意力块（窗口后跟网格）。
• CoAtNeXt - 一个timm特定的架构，它在CoAtNet中使用ConvNeXt块而不是MBConv块。所有的标准化层都是LayerNorm（没有BatchNorm）。
• MaxxViT - 一个timm特定的架构，它在MaxViT中使用ConvNeXt块而不是MBConv块。所有的标准化层都是LayerNorm（没有BatchNorm）。
• MaxxViT-V2 - 一种MaxxViT变体，它删除了窗口块注意力，只剩下ConvNeXt块和网格注意力，通过增加宽度来补偿。

除了上述主要变种，模型之间还有更细微的差异。所有包含字符串"rw"的模型名称都是使用timm的特定配置文件，进行了调整以支持PyTorch的即时执行。这些配置文件是在训练模型的初始复制过程中创建的，因此存在一些变化。所有包含字符串"tf"的模型都是完全匹配原始论文作者基于Tensorflow的模型，并将权重转移到了PyTorch上。这涵盖了许多MaxViT模型。官方的CoAtNet模型从未发布。

模型细节

• 模型类型：图像分类/特征主干
• 模型统计数据：
  • 参数（M）：85.0
  • GMACs：15.1
  • 激活函数数目（M）：49.2
  • 图片尺寸：224 x 224
• 论文：
  • CoAtNet: Marrying Convolution and Attention for All Data Sizes： https://arxiv.org/abs/2201.03545
• 数据集：ImageNet-12k

模型用途

图像分类

from urllib.request import urlopen
from PIL import Image
import timm

img = Image.open(urlopen(
    'https://huggingface.co/datasets/huggingface/documentation-images/resolve/main/beignets-task-guide.png'
))

model = timm.create_model('coatnet_2_rw_224.sw_in12k', pretrained=True)
model = model.eval()

# get model specific transforms (normalization, resize)
data_config = timm.data.resolve_model_data_config(model)
transforms = timm.data.create_transform(**data_config, is_training=False)

output = model(transforms(img).unsqueeze(0))  # unsqueeze single image into batch of 1

top5_probabilities, top5_class_indices = torch.topk(output.softmax(dim=1) * 100, k=5)

特征图提取

from urllib.request import urlopen
from PIL import Image
import timm

img = Image.open(urlopen(
    'https://huggingface.co/datasets/huggingface/documentation-images/resolve/main/beignets-task-guide.png'
))

model = timm.create_model(
    'coatnet_2_rw_224.sw_in12k',
    pretrained=True,
    features_only=True,
)
model = model.eval()

# get model specific transforms (normalization, resize)
data_config = timm.data.resolve_model_data_config(model)
transforms = timm.data.create_transform(**data_config, is_training=False)

output = model(transforms(img).unsqueeze(0))  # unsqueeze single image into batch of 1

for o in output:
    # print shape of each feature map in output
    # e.g.:
    #  torch.Size([1, 128, 112, 112])
    #  torch.Size([1, 128, 56, 56])
    #  torch.Size([1, 256, 28, 28])
    #  torch.Size([1, 512, 14, 14])
    #  torch.Size([1, 1024, 7, 7])

    print(o.shape)

图像嵌入

from urllib.request import urlopen
from PIL import Image
import timm

img = Image.open(urlopen(
    'https://huggingface.co/datasets/huggingface/documentation-images/resolve/main/beignets-task-guide.png'
))

model = timm.create_model(
    'coatnet_2_rw_224.sw_in12k',
    pretrained=True,
    num_classes=0,  # remove classifier nn.Linear
)
model = model.eval()

# get model specific transforms (normalization, resize)
data_config = timm.data.resolve_model_data_config(model)
transforms = timm.data.create_transform(**data_config, is_training=False)

output = model(transforms(img).unsqueeze(0))  # output is (batch_size, num_features) shaped tensor

# or equivalently (without needing to set num_classes=0)

output = model.forward_features(transforms(img).unsqueeze(0))
# output is unpooled, a (1, 1024, 7, 7) shaped tensor

output = model.forward_head(output, pre_logits=True)
# output is a (1, num_features) shaped tensor

模型比较

按Top-1

按吞吐量（样本/秒）

引用

@misc{rw2019timm,
  author = {Ross Wightman},
  title = {PyTorch Image Models},
  year = {2019},
  publisher = {GitHub},
  journal = {GitHub repository},
  doi = {10.5281/zenodo.4414861},
  howpublished = {\url{https://github.com/huggingface/pytorch-image-models}}
}

@article{tu2022maxvit,
  title={MaxViT: Multi-Axis Vision Transformer},
  author={Tu, Zhengzhong and Talebi, Hossein and Zhang, Han and Yang, Feng and Milanfar, Peyman and Bovik, Alan and Li, Yinxiao},
  journal={ECCV},
  year={2022},
}        

@article{dai2021coatnet,
  title={CoAtNet: Marrying Convolution and Attention for All Data Sizes},
  author={Dai, Zihang and Liu, Hanxiao and Le, Quoc V and Tan, Mingxing},
  journal={arXiv preprint arXiv:2106.04803},
  year={2021}
}