模型和预训练权重¶
该分包包含用于寻址的模型的定义
不同的任务，包括：图像分类、像素语义
分割、对象检测、实例分割、人员
关键点检测、视频分类和光流。torchvision.models
有关预训练权重的一般信息¶
TorchVision 为每个提供的架构提供预训练的权重，使用
PyTorch .实例化预训练模型将下载其
weights 添加到缓存目录。可以使用 TORCH_HOME 环境变量设置此目录。有关详细信息，请参阅。
注意
此库中提供的预训练模型可能具有自己的许可证或 从用于训练的数据集派生的条款和条件。这是你的 负责确定您是否有权将模型用于 您的用例。
注意
可以保证向后兼容性，以加载序列化到使用旧 PyTorch 版本创建的模型。
相反，加载整个保存的模型或序列化（使用旧版本的 PyTorch 序列化）
不得保留历史行为。请参阅以下文档state_dictScriptModules
初始化预训练模型¶
从 v0.13 开始，TorchVision 提供了一个新的 Multi-weight support API，用于将不同的权重加载到现有的模型构建器方法中：
from torchvision.models import resnet50, ResNet50_Weights
# Old weights with accuracy 76.130%
resnet50(weights=ResNet50_Weights.IMAGENET1K_V1)
# New weights with accuracy 80.858%
resnet50(weights=ResNet50_Weights.IMAGENET1K_V2)
# Best available weights (currently alias for IMAGENET1K_V2)
# Note that these weights may change across versions
resnet50(weights=ResNet50_Weights.DEFAULT)
# Strings are also supported
resnet50(weights="IMAGENET1K_V2")
# No weights - random initialization
resnet50(weights=None)
迁移到新 API 非常简单。这两个 API 之间的以下方法调用都是等效的：
from torchvision.models import resnet50, ResNet50_Weights
# Using pretrained weights:
resnet50(weights=ResNet50_Weights.IMAGENET1K_V1)
resnet50(weights="IMAGENET1K_V1")
resnet50(pretrained=True) # deprecated
resnet50(True) # deprecated
# Using no weights:
resnet50(weights=None)
resnet50()
resnet50(pretrained=False) # deprecated
resnet50(False) # deprecated
请注意，该参数现已弃用，使用它将发出警告，并将在 v0.15 中删除。pretrained
使用预训练模型¶
在使用预训练模型之前，必须对图像进行预处理 （使用正确的分辨率/插值调整大小，应用推理变换， rescale the values 等）。没有标准方法可以做到这一点，因为它取决于 给定模型的训练方式。它可能因型号系列、变体或 偶数重量版本。使用正确的预处理方法至关重要，并且 否则可能会导致准确性降低或输出不正确。
每个预训练的推理转换的所有必要信息
model 在其权重文档中提供。为了简化推理，TorchVision
将必要的预处理转换捆绑到每个模型权重中。这些是
可通过 attribute 访问：weight.transforms
# Initialize the Weight Transforms
weights = ResNet50_Weights.DEFAULT
preprocess = weights.transforms()
# Apply it to the input image
img_transformed = preprocess(img)
一些模型使用具有不同训练和评估的模块
行为，例如批量规范化。要在这些模式之间切换，请根据需要使用 或。有关详细信息，请参阅 或 。model.train()model.eval()
# Initialize model
weights = ResNet50_Weights.DEFAULT
model = resnet50(weights=weights)
# Set model to eval mode
model.eval()
使用 Hub 中的模型¶
大多数预训练模型都可以通过 PyTorch Hub 直接访问，而无需安装 TorchVision：
import torch
# Option 1: passing weights param as string
model = torch.hub.load("pytorch/vision", "resnet50", weights="IMAGENET1K_V2")
# Option 2: passing weights param as enum
weights = torch.hub.load("pytorch/vision", "get_weight", weights="ResNet50_Weights.IMAGENET1K_V2")
model = torch.hub.load("pytorch/vision", "resnet50", weights=weights)
上述情况的唯一例外是 上包含的检测模型。这些模型需要 TorchVision
进行安装，因为它们依赖于自定义 C++ 运算符。torchvision.models.detection
分类¶
以下分类模型可用，无论是否经过预训练 权重：
以下是如何使用预先训练的图像分类模型的示例：
from torchvision.io import read_image
from torchvision.models import resnet50, ResNet50_Weights
img = read_image("test/assets/encode_jpeg/grace_hopper_517x606.jpg")
# Step 1: Initialize model with the best available weights
weights = ResNet50_Weights.DEFAULT
model = resnet50(weights=weights)
model.eval()
# Step 2: Initialize the inference transforms
preprocess = weights.transforms()
# Step 3: Apply inference preprocessing transforms
batch = preprocess(img).unsqueeze(0)
# Step 4: Use the model and print the predicted category
prediction = model(batch).squeeze(0).softmax(0)
class_id = prediction.argmax().item()
score = prediction[class_id].item()
category_name = weights.meta["categories"][class_id]
print(f"{category_name}: {100 * score:.1f}%")
预训练模型输出的类可以在 中找到。weights.meta["categories"]
所有可用分类权重表¶
使用单个裁剪在 ImageNet-1K 上报告精度：
重量 |
Acc@1 |
Acc@5 |
参数 |
示例 |
|---|---|---|---|---|
56.522 |
79.066 |
61.1 米 |
||
84.062 |
96.87 |
88.6 米 |
||
84.414 |
96.976 |
197.8 分钟 |
||
83.616 |
96.65 |
50.2 米 |
||
82.52 |
96.146 |
28.6 分钟 |
||
74.434 |
91.972 |
8.0 分钟 |
||
77.138 |
93.56 |
28.7 分钟 |
||
75.6 |
92.806 |
14.1 分钟 |
||
76.896 |
93.37 |
20.0 米 |
||
77.692 |
93.532 |
5.3 米 |
||
78.642 |
94.186 |
7.8 中 |
||
79.838 |
94.934 |
7.8 中 |
||
80.608 |
95.31 |
9.1 米 |
||
82.008 |
96.054 |
12.2 分钟 |
||
83.384 |
96.594 |
19.3 分钟 |
||
83.444 |
96.628 |
30.4 分钟 |
||
84.008 |
96.916 |
43.0 分钟 |
||
84.122 |
96.908 |
66.3 分钟 |
||
85.808 |
97.788 |
118.5 米 |
||
85.112 |
97.156 |
54.1 米 |
||
84.228 |
96.878 |
21.5 分钟 |
||
69.778 |
89.53 |
6.6 米 |
||
77.294 |
93.45 |
27.2 中 |
||
67.734 |
87.49 |
2.2 米 |
||
71.18 |
90.496 |
3.2 米 |
||
73.456 |
91.51 |
4.4 分钟 |
||
76.506 |
93.522 |
6.3 米 |
||
71.878 |
90.286 |
3.5 分钟 |
||
72.154 |
90.822 |
3.5 分钟 |
||
74.042 |
91.34 |
5.5 分钟 |
||
75.274 |
92.566 |
5.5 分钟 |
||
67.668 |
87.402 |
2.5 米 |
||
80.058 |
94.944 |
54.3 分钟 |
||
82.716 |
96.196 |
54.3 分钟 |
||
77.04 |
93.44 |
9.2 中 |
||
79.668 |
94.922 |
9.2 中 |
||
80.622 |
95.248 |
107.8 米 |
||
83.014 |
96.288 |
107.8 米 |
||
78.364 |
93.992 |
15.3 分钟 |
||
81.196 |
95.43 |
15.3 分钟 |
||
72.834 |
90.95 |
5.5 分钟 |
||
74.864 |
92.322 |
5.5 分钟 |
||
75.212 |
92.348 |
7.3 米 |
||
77.522 |
93.826 |
7.3 米 |
||
79.344 |
94.686 |
39.6 分钟 |
||
81.682 |
95.678 |
39.6 分钟 |
||
88.228 |
98.682 |
644.8 百万 |
||
86.068 |
97.844 |
644.8 百万 |
||
80.424 |
95.24 |
83.6 米 |
||
82.886 |
96.328 |
83.6 米 |
||
86.012 |
98.054 |
83.6 米 |
||
83.976 |
97.244 |
83.6 米 |
||
77.95 |
93.966 |
11.2 中 |
||
80.876 |
95.444 |
11.2 中 |
||
80.878 |
95.34 |
145.0 米 |
||
83.368 |
96.498 |
145.0 米 |
||
86.838 |
98.362 |
145.0 米 |
||
84.622 |
97.48 |
145.0 米 |
||
78.948 |
94.576 |
19.4 分钟 |
||
81.982 |
95.972 |
19.4 分钟 |
||
74.046 |
91.716 |
4.3 米 |
||
75.804 |
92.742 |
4.3 米 |
||
76.42 |
93.136 |
6.4 分钟 |
||
78.828 |
94.502 |
6.4 分钟 |
||
80.032 |
95.048 |
39.4 分钟 |
||
82.828 |
96.33 |
39.4 分钟 |
||
79.312 |
94.526 |
88.8 米 |
||
82.834 |
96.228 |
88.8 米 |
||
83.246 |
96.454 |
83.5 分钟 |
||
77.618 |
93.698 |
25.0 分钟 |
||
81.198 |
95.34 |
25.0 分钟 |
||
77.374 |
93.546 |
44.5 分钟 |
||
81.886 |
95.78 |
44.5 分钟 |
||
78.312 |
94.046 |
60.2 米 |
||
82.284 |
96.002 |
60.2 米 |
||
69.758 |
89.078 |
11.7 分钟 |
||
73.314 |
91.42 |
21.8 分钟 |
||
76.13 |
92.862 |
25.6 分钟 |
||
80.858 |
95.434 |
25.6 分钟 |
||
60.552 |
81.746 |
1.4 米 |
||
69.362 |
88.316 |
2.3 米 |
||
72.996 |
91.086 |
3.5 分钟 |
||
76.23 |
93.006 |
7.4 中 |
||
58.092 |
80.42 |
1.2 米 |
||
58.178 |
80.624 |
1.2 米 |
||
83.582 |
96.64 |
87.8 分钟 |
||
83.196 |
96.36 |
49.6 分钟 |
||
81.474 |
95.776 |
28.3 分钟 |
||
70.37 |
89.81 |
132.9 分钟 |
||
69.02 |
88.628 |
132.9 分钟 |
||
71.586 |
90.374 |
133.1 米 |
||
69.928 |
89.246 |
133.0 百万 |
||
73.36 |
91.516 |
138.4 米 |
||
71.592 |
90.382 |
138.4 米 |
||
南 |
南 |
138.4 米 |
||
74.218 |
91.842 |
143.7 米 |
||
72.376 |
90.876 |
143.7 米 |
||
81.072 |
95.318 |
86.6 米 |
||
85.304 |
97.65 |
86.9 米 |
||
81.886 |
96.18 |
86.6 米 |
||
75.912 |
92.466 |
88.2 米 |
||
88.552 |
98.694 |
633.5 米 |
||
85.708 |
97.73 |
632.0 米 |
||
79.662 |
94.638 |
304.3 米 |
||
88.064 |
98.512 |
305.2 米 |
||
85.146 |
97.422 |
304.3 米 |
||
76.972 |
93.07 |
306.5 分钟 |
||
78.848 |
94.284 |
126.9 米 |
||
82.51 |
96.02 |
126.9 米 |
||
78.468 |
94.086 |
68.9 米 |
||
81.602 |
95.758 |
68.9 米 |
量化模型¶
以下架构支持 INT8 量化模型，无论是否 预训练权重：
以下是如何使用预训练量化图像分类模型的示例：
from torchvision.io import read_image
from torchvision.models.quantization import resnet50, ResNet50_QuantizedWeights
img = read_image("test/assets/encode_jpeg/grace_hopper_517x606.jpg")
# Step 1: Initialize model with the best available weights
weights = ResNet50_QuantizedWeights.DEFAULT
model = resnet50(weights=weights, quantize=True)
model.eval()
# Step 2: Initialize the inference transforms
preprocess = weights.transforms()
# Step 3: Apply inference preprocessing transforms
batch = preprocess(img).unsqueeze(0)
# Step 4: Use the model and print the predicted category
prediction = model(batch).squeeze(0).softmax(0)
class_id = prediction.argmax().item()
score = prediction[class_id].item()
category_name = weights.meta["categories"][class_id]
print(f"{category_name}: {100 * score}%")
预训练模型输出的类可以在 中找到。weights.meta["categories"]
所有可用量化分类权重的表¶
使用单个裁剪在 ImageNet-1K 上报告精度：
重量 |
Acc@1 |
Acc@5 |
参数 |
示例 |
|---|---|---|---|---|
69.826 |
89.404 |
6.6 米 |
||
77.176 |
93.354 |
27.2 中 |
||
71.658 |
90.15 |
3.5 分钟 |
||
73.004 |
90.858 |
5.5 分钟 |
||
78.986 |
94.48 |
88.8 米 |
||
82.574 |
96.132 |
88.8 米 |
||
82.898 |
96.326 |
83.5 分钟 |
||
69.494 |
88.882 |
11.7 分钟 |
||
75.92 |
92.814 |
25.6 分钟 |
||
80.282 |
94.976 |
25.6 分钟 |
||
57.972 |
79.78 |
1.4 米 |
||
68.36 |
87.582 |
2.3 米 |
||
72.052 |
90.7 |
3.5 分钟 |
||
75.354 |
92.488 |
7.4 中 |
语义分割¶
警告
分割模块处于 Beta 阶段，不保证向后兼容性。
可以使用以下语义分割模型，带或不带 预训练权重：
以下是如何使用预先训练的语义分割模型的示例：
from torchvision.io.image import read_image
from torchvision.models.segmentation import fcn_resnet50, FCN_ResNet50_Weights
from torchvision.transforms.functional import to_pil_image
img = read_image("gallery/assets/dog1.jpg")
# Step 1: Initialize model with the best available weights
weights = FCN_ResNet50_Weights.DEFAULT
model = fcn_resnet50(weights=weights)
model.eval()
# Step 2: Initialize the inference transforms
preprocess = weights.transforms()
# Step 3: Apply inference preprocessing transforms
batch = preprocess(img).unsqueeze(0)
# Step 4: Use the model and visualize the prediction
prediction = model(batch)["out"]
normalized_masks = prediction.softmax(dim=1)
class_to_idx = {cls: idx for (idx, cls) in enumerate(weights.meta["categories"])}
mask = normalized_masks[0, class_to_idx["dog"]]
to_pil_image(mask).show()
预训练模型输出的类可以在 中找到。
模型的输出格式在 语义分割模型 中进行了说明。weights.meta["categories"]
所有可用语义分割权重的表¶
所有模型都是 COCO val2017 的一个子集，在 Pascal VOC 数据集中存在的 20 个类别中进行评估：
重量 |
平均 IoU |
像素级 Acc |
参数 |
示例 |
|---|---|---|---|---|
|
60.3 |
91.2 |
11.0 分钟 |
|
67.4 |
92.4 |
61.0 分钟 |
||
66.4 |
92.4 |
42.0 分钟 |
||
63.7 |
91.9 |
54.3 分钟 |
||
60.5 |
91.4 |
35.3 分钟 |
||
57.9 |
91.2 |
3.2 米 |
对象检测、实例分割和人员关键点检测¶
用于检测、实例分割和
关键点检测使用分类模型进行初始化
在 TorchVision 中。模型需要 .
检查模型的构造器以获取更多信息。Tensor[C, H, W]
警告
检测模块处于 Beta 阶段，不保证向后兼容性。
对象检测¶
可以使用以下对象检测模型，无论是否经过预训练 权重：
以下是如何使用预训练对象检测模型的示例：
from torchvision.io.image import read_image
from torchvision.models.detection import fasterrcnn_resnet50_fpn_v2, FasterRCNN_ResNet50_FPN_V2_Weights
from torchvision.utils import draw_bounding_boxes
from torchvision.transforms.functional import to_pil_image
img = read_image("test/assets/encode_jpeg/grace_hopper_517x606.jpg")
# Step 1: Initialize model with the best available weights
weights = FasterRCNN_ResNet50_FPN_V2_Weights.DEFAULT
model = fasterrcnn_resnet50_fpn_v2(weights=weights, box_score_thresh=0.9)
model.eval()
# Step 2: Initialize the inference transforms
preprocess = weights.transforms()
# Step 3: Apply inference preprocessing transforms
batch = [preprocess(img)]
# Step 4: Use the model and visualize the prediction
prediction = model(batch)[0]
labels = [weights.meta["categories"][i] for i in prediction["labels"]]
box = draw_bounding_boxes(img, boxes=prediction["boxes"],
labels=labels,
colors="red",
width=4, font_size=30)
im = to_pil_image(box.detach())
im.show()
预训练模型输出的类可以在 中找到。
有关如何绘制模型边界框的详细信息，您可以参考 实例分割模型。weights.meta["categories"]
所有可用对象检测权重表¶
COCO val2017 上报道了 Box MAP：
重量 |
箱图 |
参数 |
示例 |
|---|---|---|---|
39.2 |
32.3 分钟 |
||
22.8 |
19.4 分钟 |
||
32.8 |
19.4 分钟 |
||
46.7 |
43.7 分钟 |
||
37 |
41.8 分钟 |
||
41.5 |
38.2 分钟 |
||
36.4 |
34.0 分钟 |
||
25.1 |
35.6 分钟 |
||
21.3 |
3.4 分钟 |
实例分段¶
可以使用以下实例分割模型，无论是否经过预训练 权重：
有关如何绘制模型掩码的详细信息，您可以参考 实例分割模型。
所有可用 Instance 分段权重表¶
框和掩码 MAP 在 COCO val2017 上报告：
重量 |
箱图 |
蒙版映射 |
参数 |
示例 |
|---|---|---|---|---|
47.4 |
41.8 |
46.4 分钟 |
||
37.9 |
34.6 |
44.4 分钟 |
视频分类¶
警告
视频模块处于 Beta 阶段，不保证向后兼容性。
可以使用以下视频分类模型，无论是否 预训练权重：
以下是如何使用预先训练的视频分类模型的示例：
from torchvision.io.video import read_video
from torchvision.models.video import r3d_18, R3D_18_Weights
vid, _, _ = read_video("test/assets/videos/v_SoccerJuggling_g23_c01.avi", output_format="TCHW")
vid = vid[:32] # optionally shorten duration
# Step 1: Initialize model with the best available weights
weights = R3D_18_Weights.DEFAULT
model = r3d_18(weights=weights)
model.eval()
# Step 2: Initialize the inference transforms
preprocess = weights.transforms()
# Step 3: Apply inference preprocessing transforms
batch = preprocess(vid).unsqueeze(0)
# Step 4: Use the model and print the predicted category
prediction = model(batch).squeeze(0).softmax(0)
label = prediction.argmax().item()
score = prediction[label].item()
category_name = weights.meta["categories"][label]
print(f"{category_name}: {100 * score}%")
预训练模型输出的类可以在 中找到。weights.meta["categories"]
所有可用视频分类权重表¶
在 Kinetics-400 上使用剪辑长度 16 的单一裁剪报告准确性：
重量 |
Acc@1 |
Acc@5 |
参数 |
示例 |
|---|---|---|---|---|
53.9 |
76.29 |
11.7 分钟 |
||
57.5 |
78.81 |
31.5 分钟 |
||
52.75 |
75.45 |
33.4 分钟 |