coatnet_nano_rw_224.sw_in1k的模型卡片

一个特定于timm的CoAtNet图像分类模型，由Ross Wightman在ImageNet-1k上进行训练。

ImageNet-1k的训练是在TPU上完成的，得益于 TRC 项目的支持。

maxxvit.py 中的模型变体

MaxxViT涵盖了许多相关的模型架构，这些架构共享一个共同的结构，包括：

• CoAtNet-在早期阶段将MBConv（深度可分离）卷积块与后期的自注意力变换块相结合。
• MaxViT-在所有阶段均采用统一的块，每个块包含一个MBConv（深度可分离）卷积块，后面是两个具有不同分区方案（窗口然后是网格）的自注意力块。
• CoAtNeXt-是一种timm特定的架构，用ConvNeXt块代替CoAtNet中的MBConv块。所有的规范化层都是LayerNorm（没有BatchNorm）。
• MaxxViT-是一种timm特定的架构，用ConvNeXt块代替MaxViT中的MBConv块。所有的规范化层都是LayerNorm（没有BatchNorm）。
• MaxxViT-V2-是一种MaxxViT的变体，去除了窗口块的注意力，只保留了ConvNeXt块和网格注意力，并增加了更多的宽度以进行补偿。

除了上述列出的主要变体外，从模型到模型还有更细微的变化。所有包含字符串rw的模型名称都是timm具体配置，经过了调整以支持PyTorch的热切使用。这些模型是在训练初始复现模型时创建的，因此存在差异.包含字符串tf的所有模型都是完全与原始论文作者基于Tensorflow的模型匹配的模型，权重已被转换为PyTorch。这涵盖了许多MaxViT模型。官方CoAtNet模型从未发布过。

模型细节

• 模型类型：图像分类 / 特征骨干
• 模型统计：
  • 参数（M）：15.1
  • GMACs：2.4
  • 激活（M）：15.4
  • 图像尺寸：224 x 224
• 论文：
  • CoAtNet：将卷积和注意力融合应用于所有数据尺度： https://arxiv.org/abs/2201.03545
• 数据集：ImageNet-1k

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_nano_rw_224.sw_in1k', 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_nano_rw_224.sw_in1k',
    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, 64, 112, 112])
    #  torch.Size([1, 64, 56, 56])
    #  torch.Size([1, 128, 28, 28])
    #  torch.Size([1, 256, 14, 14])
    #  torch.Size([1, 512, 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_nano_rw_224.sw_in1k',
    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, 512, 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排序

按吞吐量（每秒样本数）排序

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}
}