MobileNet、MobileNetV2 和 MobileNetV3

[源代码]

MobileNet 函数

tf_keras.applications.MobileNet(
    input_shape=None,
    alpha=1.0,
    depth_multiplier=1,
    dropout=0.001,
    include_top=True,
    weights="imagenet",
    input_tensor=None,
    pooling=None,
    classes=1000,
    classifier_activation="softmax",
    **kwargs
)

实例化 MobileNet 架构。

参考文献

• MobileNets：用于移动视觉应用的高效卷积神经网络

此函数返回一个 TF-Keras 图像分类模型，可以选择加载在 ImageNet 上预训练的权重。

对于图像分类用例，请参阅此页面以获取详细示例。

对于迁移学习用例，请务必阅读迁移学习和微调指南。

注意：每个 TF-Keras 应用都期望特定类型的输入预处理。对于 MobileNet，在将输入传递给模型之前，请在输入上调用tf.keras.applications.mobilenet.preprocess_input。mobilenet.preprocess_input 将输入像素缩放至 -1 到 1 之间。

参数

• input_shape：可选形状元组，仅在 include_top 为 False 时指定（否则输入形状必须为 (224, 224, 3)（使用 channels_last 数据格式）或 (3, 224, 224)（使用 channels_first 数据格式）。它应该正好有 3 个输入通道，宽度和高度不应小于 32。例如，(200, 200, 3) 是一个有效值。默认为 None。如果提供了 input_tensor，则将忽略 input_shape。
• alpha：控制网络宽度。这在 MobileNet 论文中称为宽度乘数。- 如果 alpha < 1.0，则按比例减少每一层中的过滤器数量。- 如果 alpha > 1.0，则按比例增加每一层中的过滤器数量。- 如果 alpha = 1，则使用论文中每一层中的默认过滤器数量。默认为 1.0。
• depth_multiplier：深度卷积的深度乘数。这在 MobileNet 论文中称为分辨率乘数。默认为 1.0。
• dropout：丢弃率。默认为 0.001。
• include_top：布尔值，是否包含网络顶部的全连接层。默认为 True。
• weights：None（随机初始化）、'imagenet'（在 ImageNet 上预训练）或要加载的权重文件的路径之一。默认为 imagenet。
• input_tensor：可选的 TF-Keras 张量（即 layers.Input() 的输出），用作模型的图像输入。input_tensor 用于在多个不同的网络之间共享输入。默认为 None。
• pooling：当 include_top 为 False 时，用于特征提取的可选池化模式。
  • None（默认）表示模型的输出将是最后一个卷积块的 4D 张量输出。
  • avg 表示全局平均池化将应用于最后一个卷积块的输出，因此模型的输出将是 2D 张量。
  • max 表示将应用全局最大池化。
• classes：可选的类别数量，用于将图像分类到其中，仅在 include_top 为 True 且未指定 weights 参数时指定。默认为 1000。
• classifier_activation：一个 str 或可调用对象。要用于“顶部”层的激活函数。除非 include_top=True，否则将被忽略。将 classifier_activation 设置为 None 以返回“顶部”层的 logits。加载预训练权重时，classifier_activation 只能为 None 或 "softmax"。
• **kwargs：仅用于向后兼容。

返回值

一个keras.Model 实例。

[源代码]

MobileNetV2 函数

tf_keras.applications.MobileNetV2(
    input_shape=None,
    alpha=1.0,
    include_top=True,
    weights="imagenet",
    input_tensor=None,
    pooling=None,
    classes=1000,
    classifier_activation="softmax",
    **kwargs
)

实例化 MobileNetV2 架构。

MobileNetV2 与原始 MobileNet 非常相似，除了它使用具有瓶颈特征的反向残差块。与原始 MobileNet 相比，它的参数数量大大减少。MobileNet 支持任何大于 32 x 32 的输入尺寸，更大的图像尺寸提供更好的性能。

参考文献

• MobileNetV2：反向残差和线性瓶颈（CVPR 2018）

此函数返回一个 TF-Keras 图像分类模型，可以选择加载在 ImageNet 上预训练的权重。

对于图像分类用例，请参阅此页面以获取详细示例。

对于迁移学习用例，请务必阅读迁移学习和微调指南。

注意：每个 TF-Keras 应用都期望特定类型的输入预处理。对于 MobileNetV2，在将输入传递给模型之前，请在输入上调用tf.keras.applications.mobilenet_v2.preprocess_input。mobilenet_v2.preprocess_input 将输入像素缩放至 -1 到 1 之间。

参数

• input_shape：可选形状元组，如果您希望使用输入图像分辨率不是 (224, 224, 3) 的模型，则需要指定。它应该正好有 3 个输入通道 (224, 224, 3)。如果要从 input_tensor 推断 input_shape，也可以省略此选项。如果您选择同时包含 input_tensor 和 input_shape，则如果它们匹配，将使用 input_shape，如果形状不匹配，我们将抛出错误。例如，(160, 160, 3) 是一个有效值。
• alpha：浮点数，大于零，控制网络宽度。这在 MobileNetV2 论文中称为宽度乘数，但为了与 TF-Keras 中的 applications.MobileNetV1 模型保持一致，名称保持不变。
  • 如果 alpha < 1.0，则按比例减少每一层中的过滤器数量。
  • 如果 alpha > 1.0，则按比例增加每一层中的过滤器数量。
  • 如果 alpha = 1.0，则使用论文中每一层中的默认过滤器数量。
• include_top：布尔值，是否包含网络顶部的全连接层。默认为 True。
• weights：字符串，None（随机初始化）、'imagenet'（在 ImageNet 上预训练）或要加载的权重文件的路径之一。
• input_tensor：可选的 TF-Keras 张量（即 layers.Input() 的输出），用作模型的图像输入。
• pooling：字符串，当 include_top 为 False 时，用于特征提取的可选池化模式。
  • None 表示模型的输出将是最后一个卷积块的 4D 张量输出。
  • avg 表示全局平均池化将应用于最后一个卷积块的输出，因此模型的输出将是 2D 张量。
  • max 表示将应用全局最大池化。
• classes：可选的整数，用于将图像分类到其中的类别数量，仅在 include_top 为 True 且未指定 weights 参数时指定。
• classifier_activation：一个 str 或可调用对象。要用于“顶部”层的激活函数。除非 include_top=True，否则将被忽略。将 classifier_activation 设置为 None 以返回“顶部”层的 logits。加载预训练权重时，classifier_activation 只能为 None 或 "softmax"。
• **kwargs：仅用于向后兼容。

返回值

一个keras.Model 实例。

[源代码]

MobileNetV3Small 函数

tf_keras.applications.MobileNetV3Small(
    input_shape=None,
    alpha=1.0,
    minimalistic=False,
    include_top=True,
    weights="imagenet",
    input_tensor=None,
    classes=1000,
    pooling=None,
    dropout_rate=0.2,
    classifier_activation="softmax",
    include_preprocessing=True,
)

实例化 MobileNetV3Small 架构。

参考文献

• 寻找 MobileNetV3（ICCV 2019）

下表描述了 MobileNets v3 的性能

MAC 指乘加次数

对于图像分类用例，请参阅此页面以获取详细示例。

对于迁移学习用例，请务必阅读迁移学习和微调指南。

注意：每个 TF-Keras 应用都期望特定类型的输入预处理。对于 MobileNetV3，默认情况下，输入预处理包含在模型中（作为 Rescaling 层），因此tf.keras.applications.mobilenet_v3.preprocess_input 实际上是一个直通函数。在这种情况下，MobileNetV3 模型期望其输入为像素值范围在 [0-255] 内的浮点张量。同时，可以通过将 include_preprocessing 参数设置为 False 来禁用作为模型一部分的预处理（即 Rescaling 层）。在禁用预处理的情况下，MobileNetV3 模型期望其输入为像素值范围在 [-1, 1] 内的浮点张量。

参数

• input_shape：可选形状元组，如果您希望使用输入图像分辨率不是 (224, 224, 3) 的模型，则需要指定。它应该正好有 3 个输入通道 (224, 224, 3)。如果要从 input_tensor 推断 input_shape，也可以省略此选项。如果您选择同时包含 input_tensor 和 input_shape，则如果它们匹配，将使用 input_shape，如果形状不匹配，我们将抛出错误。例如，(160, 160, 3) 是一个有效值。
• alpha：控制网络宽度。这在 MobileNetV3 论文中称为深度乘数，但为了与 TF-Keras 中的 MobileNetV1 保持一致，名称保持不变。
  • 如果 alpha < 1.0，则按比例减少每一层中的过滤器数量。
  • 如果 alpha > 1.0，则按比例增加每一层中的过滤器数量。
  • 如果 alpha = 1，则使用论文中每一层中的默认过滤器数量。
• minimalistic：除了大型和小型模型之外，此模块还包含所谓的简约模型，这些模型具有与 MobilenetV3 相同的每层维度特征，但是，它们不使用任何高级块（挤压和激励单元、硬Swish 和 5x5 卷积）。虽然这些模型在 CPU 上效率较低，但它们在 GPU/DSP 上的性能要好得多。
• include_top：布尔值，是否包含网络顶部的全连接层。默认为 True。
• weights：字符串，None（随机初始化）、'imagenet'（在 ImageNet 上预训练）或要加载的权重文件的路径之一。
• input_tensor：可选的 TF-Keras 张量（即 layers.Input() 的输出），用作模型的图像输入。
• pooling：字符串，当 include_top 为 False 时，用于特征提取的可选池化模式。
  • None 表示模型的输出将是最后一个卷积块的 4D 张量输出。
  • avg 表示全局平均池化将应用于最后一个卷积块的输出，因此模型的输出将是 2D 张量。
  • max 表示将应用全局最大池化。
• classes：整数，可选的类别数量，用于将图像分类到其中，仅在 include_top 为 True 且未指定 weights 参数时指定。
• dropout_rate：最后一层上要丢弃的输入单元的分数。

• classifier_activation：一个 str 或可调用对象。要用于“顶部”层的激活函数。除非 include_top=True，否则将被忽略。将 classifier_activation 设置为 None 以返回“顶部”层的 logits。加载预训练权重时，classifier_activation 只能为 None 或 "softmax"。
• include_preprocessing：布尔值，是否在网络底部包含预处理层（Rescaling）。默认为True。

调用参数

• inputs：浮点型numpy.array或tf.Tensor，4D，3个颜色通道，如果include_preprocessing为True，则值在[0, 255]范围内，否则在[-1, 1]范围内。

返回值

一个keras.Model 实例。

[源代码]

MobileNetV3Large 函数

tf_keras.applications.MobileNetV3Large(
    input_shape=None,
    alpha=1.0,
    minimalistic=False,
    include_top=True,
    weights="imagenet",
    input_tensor=None,
    classes=1000,
    pooling=None,
    dropout_rate=0.2,
    classifier_activation="softmax",
    include_preprocessing=True,
)

实例化MobileNetV3Large架构。

参考文献

• 寻找 MobileNetV3（ICCV 2019）

下表描述了 MobileNets v3 的性能

MAC 指乘加次数

对于图像分类用例，请参阅此页面以获取详细示例。

对于迁移学习用例，请务必阅读迁移学习和微调指南。

注意：每个 TF-Keras 应用都期望特定类型的输入预处理。对于 MobileNetV3，默认情况下，输入预处理包含在模型中（作为 Rescaling 层），因此tf.keras.applications.mobilenet_v3.preprocess_input 实际上是一个直通函数。在这种情况下，MobileNetV3 模型期望其输入为像素值范围在 [0-255] 内的浮点张量。同时，可以通过将 include_preprocessing 参数设置为 False 来禁用作为模型一部分的预处理（即 Rescaling 层）。在禁用预处理的情况下，MobileNetV3 模型期望其输入为像素值范围在 [-1, 1] 内的浮点张量。

参数

• input_shape：可选形状元组，如果您希望使用输入图像分辨率不是 (224, 224, 3) 的模型，则需要指定。它应该正好有 3 个输入通道 (224, 224, 3)。如果要从 input_tensor 推断 input_shape，也可以省略此选项。如果您选择同时包含 input_tensor 和 input_shape，则如果它们匹配，将使用 input_shape，如果形状不匹配，我们将抛出错误。例如，(160, 160, 3) 是一个有效值。
• alpha：控制网络宽度。这在 MobileNetV3 论文中称为深度乘数，但为了与 TF-Keras 中的 MobileNetV1 保持一致，名称保持不变。
  • 如果 alpha < 1.0，则按比例减少每一层中的过滤器数量。
  • 如果 alpha > 1.0，则按比例增加每一层中的过滤器数量。
  • 如果 alpha = 1，则使用论文中每一层中的默认过滤器数量。
• minimalistic：除了大型和小型模型之外，此模块还包含所谓的简约模型，这些模型具有与 MobilenetV3 相同的每层维度特征，但是，它们不使用任何高级块（挤压和激励单元、硬Swish 和 5x5 卷积）。虽然这些模型在 CPU 上效率较低，但它们在 GPU/DSP 上的性能要好得多。
• include_top：布尔值，是否包含网络顶部的全连接层。默认为 True。
• weights：字符串，None（随机初始化）、'imagenet'（在 ImageNet 上预训练）或要加载的权重文件的路径之一。
• input_tensor：可选的 TF-Keras 张量（即 layers.Input() 的输出），用作模型的图像输入。
• pooling：字符串，当 include_top 为 False 时，用于特征提取的可选池化模式。
  • None 表示模型的输出将是最后一个卷积块的 4D 张量输出。
  • avg 表示全局平均池化将应用于最后一个卷积块的输出，因此模型的输出将是 2D 张量。
  • max 表示将应用全局最大池化。
• classes：整数，可选的类别数量，用于将图像分类到其中，仅在 include_top 为 True 且未指定 weights 参数时指定。
• dropout_rate：最后一层上要丢弃的输入单元的分数。

• classifier_activation：一个 str 或可调用对象。要用于“顶部”层的激活函数。除非 include_top=True，否则将被忽略。将 classifier_activation 设置为 None 以返回“顶部”层的 logits。加载预训练权重时，classifier_activation 只能为 None 或 "softmax"。
• include_preprocessing：布尔值，是否在网络底部包含预处理层（Rescaling）。默认为True。

调用参数

• inputs：浮点型numpy.array或tf.Tensor，4D，3个颜色通道，如果include_preprocessing为True，则值在[0, 255]范围内，否则在[-1, 1]范围内。

返回值

一个keras.Model 实例。