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快来呀~120类萌狗祝你狗年大吉!

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首先祝大家新年快乐,狗年大吉!

怎么是我?说好的120类萌狗送祝福呢?

看看下面拼图中的120类狗狗,你能认出其中的多少只?

平时号称爱狗的我,能叫出名字的竟不超过5个……

狗狗图片

以上图片来自于斯坦福狗狗数据集(Stanford Dog Dataset),共包括120种狗狗的20580张图片

http://vision.stanford.edu/aditya86/ImageNetDogs

自己虽然认不清楚,训练个模型来识别倒不是难事,动手搞起来~

狗狗分类模型

用Google的Inception V3图片分类模型进行迁移训练,根据以上数据集得到一个专门用于区别狗狗类别的图片分类器

狗狗分类效果如何?对于一张图片输入,模型输出120类狗狗各自对应的概率,概率越高说明越有可能

我们用三个指标来评估模型的分类效果:

  • Top1正确率:即分类概率最高的一个类别是否为正确答案
  • Top3正确率:即分类概率最高的三个类别中是否包括正确答案
  • Top5正确率:即分类概率最高的五个类别中是否包括正确答案

模型分别实现了92.2%的Top1正确率、99.1%的Top3正确率、99.7%的Top5正确率,还是相当给力的

Top1正确率

下图显示了120种狗狗各自对应的Top1正确率,除了少数几类狗狗容易造成混淆,大多数狗狗都能被正确分类出来

Top1分类正确率

来看看Top1正确率最高的五类狗狗,这些狗狗特征比较明显,或者变化情况比较少

Bedlington Terrier 贝林顿梗,100%,长得这么有特色,当然一眼就看出来了

Bedlington Terrier 贝林顿梗

Leonberg 莱昂贝格,100%,我给取个别名吧,黑脸包公

Leonberg 莱昂贝格

Papillon 蝴蝶犬,99.5%,好可爱好漂亮的狗狗

Papillon 蝴蝶犬

Chow 松狮犬,99.5%,丑萌丑萌的

Chow 松狮犬

African Hunting Dog 非洲豺犬,99.4%,嗯……看起来不大友善……

African Hunting Dog 非洲豺犬

再来看看Top1正确率最低的五类狗狗,这些狗狗可能和其他某类狗狗特别相似、容易混淆,或者变化情况比较多

Eskimo Dog 爱斯基摩犬,40.7%,对不起,我以为你是哈士奇……

Eskimo Dog 爱斯基摩犬

Collie 柯利牧羊犬,58.8%,和柯基有点像,不过还是有区别的

Collie 柯利牧羊犬

Miniature Poodle 迷你贵宾犬,72.3%,总觉得似曾相似,却又叫不上名……

Miniature Poodle 迷你贵宾犬

English Foxhound 英国猎狐犬,75.8%,啊……原来你叫这个……

English Foxhound 英国猎狐犬

American Staffordshire Terrier 美国斯塔福梗,76.8%,好多梗,可是我只知道牛头梗……

American Staffordshire Terrier 美国斯塔福梗

容易搞混的狗狗

对于120类狗狗两两之间的组合,我们统计A被错分成B以及B被错分成A的总次数,得到最容易搞混的五组CP

巧的是,这五组CP正好涵盖了上面提及的Top1正确率最低的五类狗狗

Eskimo Dog 爱斯基摩犬(左)vs Siberian Husky 西伯利亚雪橇犬(右),共分错96次(70+26),都是雪地上跑的

Eskimo Dog 爱斯基摩犬

Siberian Husky 西伯利亚雪橇犬

Collie 柯利牧羊犬(左)vs Border Collie 边境牧羊犬(右),共分错47次(44+3),本是同根生、天涯若比邻

至于为啥前者容易被错分为后者,而后者并不那么容易被错分为前者,我猜是因为后者有黑色品种,而前者只有黄色

Collie 柯利牧羊犬

Border Collie 边境牧羊犬

Miniature Poodle 迷你贵宾犬(左)vs Toy Poodle 玩具贵宾犬(右),共分错50次(28+22),嗯嗯,你们都是贵宾,你们最漂亮

Miniature Poodle 迷你贵宾犬

Toy Poodle 玩具贵宾犬

English Foxhound 英国猎狐犬(左)vs Walker Hound 步行猎犬(右),共分错42次(25+17),都是两个眼睛一个鼻子两个耳朵一个嘴

English Foxhound 英国猎狐犬

Walker Hound 步行猎犬

American Staffordshire Terrier 美国斯塔福梗(左)vs Staffordshire Bullterrier 斯坦福斗牛梗(右),共分错46次(24+22),区别还是有的,就是说不清楚

American Staffordshire Terrier 美国斯塔福梗

Staffordshire Bullterrier 斯坦福斗牛梗

最后用一张图来显示所有狗狗类别 两两之间的分类结果,其中第i行第j列表示i狗被分类为j狗的次数,次数越多则颜色越深,所以对角线的颜色自然是最深的

有趣的是,这个矩阵乍一看对称,但颜色上并非完全对称,也就是说,即使你容易被分类成我,我却并不一定也容易被分类为你

不同类别狗狗分类热力图

明星脸

拿一些人脸做分类试试看,用一些比较经典的梗好了,比如说,孙红雷和牛头梗

孙红雷

Top3分别是Scotch Terrier 苏格兰梗、Dhole 豺犬、German Shepherd 德国牧羊犬,说好的牛头梗呢

Scotch Terrier 苏格兰梗

Dhole 豺犬

German Shepherd 德国牧羊犬

再来个渤哥,极限挑战中的秋田犬

黄渤

Top3分别是African Hunting Dog 非洲豺犬、Dhole 豺犬、Toy Terrier 玩具梗,看来模型没有被专门训练过,还是无法领略这种“神似”

African Hunting Dog 非洲豺犬

Dhole 豺犬

Toy Terrier 玩具梗

然后在电脑上找了张我自己的图片,Top3分别是Pug 哈巴狗、Chihuahua 吉娃娃、Dhole 豺犬

Pug 哈巴狗

Chihuahua 吉娃娃

Dhole 豺犬

最后找了张老婆的照片,Top3分别是Border Collie 边境牧羊犬、Collie 柯利牧羊犬、Beagle 比格犬,嗯,老婆还是比我美多了~

Border Collie 边境牧羊犬

Collie 柯利牧羊犬

Beagle 比格犬

项目地址

项目完整代码请参考我的Github

https://github.com/Honlan/HappyDogYear

最后,和120类萌狗一起,祝大家新年快乐,狗年大吉!

16 2018-02

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