Azure - 机器学习:使用自动化机器学习训练计算机视觉模型的数据架构

简介: Azure - 机器学习:使用自动化机器学习训练计算机视觉模型的数据架构

了解如何设置Azure中 JSONL 文件格式,以便在训练和推理期间在计算机视觉任务的自动化 ML 实验中使用数据。


一、用于训练的数据架构

Azure 机器学习的图像 AutoML 要求以 JSONL(JSON 行)格式准备输入图像数据。 本部分介绍多类图像分类、多标签图像分类、对象检测和实例分段的输入数据格式或架构。 我们还将提供最终训练或验证 JSON 行文件的示例。

图像分类(二进制/多类)

每个 JSON 行中的输入数据格式/架构:

{
   "image_url":"AmlDatastore://data_directory/../Image_name.image_format",
   "image_details":{
      "format":"image_format",
      "width":"image_width",
      "height":"image_height"
   },
   "label":"class_name",
}
密钥 说明 示例
image_url Azure 机器学习数据存储中的图像位置

Required, String | "AmlDatastore://data_directory/Image_01.jpg" | | image_details | 图像详细信息

Optional, Dictionary | "image_details":{"format": "jpg", "width": "400px", "height": "258px"} | | format | 图像类型(支持 Pillow 库中所有可用的图像格式)

Optional, String from {"jpg", "jpeg", "png", "jpe", "jfif","bmp", "tif", "tiff"} | "jpg" or "jpeg" or "png" or "jpe" or "jfif" or "bmp" or "tif" or "tiff" | | width | 图像的宽度

Optional, String or Positive Integer | "400px" or 400 | | height | 图像的高度

Optional, String or Positive Integer | "200px" or 200 | | label | 图像的类/标签

Required, String | "cat" |

多类图像分类的 JSONL 文件示例:

{"image_url": "AmlDatastore://image_data/Image_01.jpg", "image_details":{"format": "jpg", "width": "400px", "height": "258px"}, "label": "can"}
{"image_url": "AmlDatastore://image_data/Image_02.jpg", "image_details": {"format": "jpg", "width": "397px", "height": "296px"}, "label": "milk_bottle"}
.
.
.
{"image_url": "AmlDatastore://image_data/Image_n.jpg", "image_details": {"format": "jpg", "width": "1024px", "height": "768px"}, "label": "water_bottle"}

多标签图像分类

下面是每个 JSON 行中用于图像分类的输入数据格式/架构示例。

{
   "image_url":"AmlDatastore://data_directory/../Image_name.image_format",
   "image_details":{
      "format":"image_format",
      "width":"image_width",
      "height":"image_height"
   },
   "label":[
      "class_name_1",
      "class_name_2",
      "class_name_3",
      "...",
      "class_name_n"
   ]
}
密钥 说明 示例
image_url Azure 机器学习数据存储中的图像位置

Required, String | "AmlDatastore://data_directory/Image_01.jpg" | | image_details | 图像详细信息

Optional, Dictionary | "image_details":{"format": "jpg", "width": "400px", "height": "258px"} | | format | 图像类型(支持 Pillow 库中所有可用的图像格式)

Optional, String from {"jpg", "jpeg", "png", "jpe", "jfif", "bmp", "tif", "tiff"} | "jpg" or "jpeg" or "png" or "jpe" or "jfif" or "bmp" or "tif" or "tiff" | | width | 图像的宽度

Optional, String or Positive Integer | "400px" or 400 | | height | 图像的高度

Optional, String or Positive Integer | "200px" or 200 | | label | 图像中的类/标签列表

Required, List of Strings | ["cat","dog"] |

多标签图像分类的 JSONL 文件示例:

{"image_url": "AmlDatastore://image_data/Image_01.jpg", "image_details":{"format": "jpg", "width": "400px", "height": "258px"}, "label": ["can"]}
{"image_url": "AmlDatastore://image_data/Image_02.jpg", "image_details": {"format": "jpg", "width": "397px", "height": "296px"}, "label": ["can","milk_bottle"]}
.
.
.
{"image_url": "AmlDatastore://image_data/Image_n.jpg", "image_details": {"format": "jpg", "width": "1024px", "height": "768px"}, "label": ["carton","milk_bottle","water_bottle"]}

对象检测

下面是用于对象检测的示例 JSONL 文件。

{
   "image_url":"AmlDatastore://data_directory/../Image_name.image_format",
   "image_details":{
      "format":"image_format",
      "width":"image_width",
      "height":"image_height"
   },
   "label":[
      {
         "label":"class_name_1",
         "topX":"xmin/width",
         "topY":"ymin/height",
         "bottomX":"xmax/width",
         "bottomY":"ymax/height",
         "isCrowd":"isCrowd"
      },
      {
         "label":"class_name_2",
         "topX":"xmin/width",
         "topY":"ymin/height",
         "bottomX":"xmax/width",
         "bottomY":"ymax/height",
         "isCrowd":"isCrowd"
      },
      "..."
   ]
}

其中:

  • xmin = 边界框左上角的 x 坐标
  • ymin = 边界框左上角的 y 坐标
  • xmax = 边界框右下角的 x 坐标
  • ymax = 边界框右下角的 y 坐标
密钥 说明 示例
image_url Azure 机器学习数据存储中的图像位置

Required, String | "AmlDatastore://data_directory/Image_01.jpg" | | image_details | 图像详细信息

Optional, Dictionary | "image_details":{"format": "jpg", "width": "400px", "height": "258px"} | | format | 图像类型(支持 Pillow 库中提供的所有图像格式。但对于 YOLO,仅支持 opencv 允许的图像格式)

Optional, String from {"jpg", "jpeg", "png", "jpe", "jfif", "bmp", "tif", "tiff"} | "jpg" or "jpeg" or "png" or "jpe" or "jfif" or "bmp" or "tif" or "tiff" | | width | 图像的宽度

Optional, String or Positive Integer | "499px" or 499 | | height | 图像的高度

Optional, String or Positive Integer | "665px" or 665 | | label(外部键) | 边界框列表,其中每个框都是其左上方和右下方坐标的 label, topX, topY, bottomX, bottomY, isCrowd 字典

Required, List of dictionaries | [{"label": "cat", "topX": 0.260, "topY": 0.406, "bottomX": 0.735, "bottomY": 0.701, "isCrowd": 0}] | | label(内部键) | 边界框中对象的类/标签

Required, String | "cat" | | topX | 边界框左上角的 x 坐标与图像宽度的比率

Required, Float in the range [0,1] | 0.260 | | topY | 边界框左上角的 y 坐标与图像高度的比率

Required, Float in the range [0,1] | 0.406 | | bottomX | 边界框右下角的 x 坐标与图像宽度的比率

Required, Float in the range [0,1] | 0.735 | | bottomY | 边界框右下角的 y 坐标与图像高度的比率

Required, Float in the range [0,1] | 0.701 | | isCrowd | 指示边界框是否围绕对象群。 如果设置了此特殊标志,我们在计算指标时将跳过此特定边界框。

Optional, Bool | 0 |

用于对象检测的 JSONL 文件示例:

{"image_url": "AmlDatastore://image_data/Image_01.jpg", "image_details": {"format": "jpg", "width": "499px", "height": "666px"}, "label": [{"label": "can", "topX": 0.260, "topY": 0.406, "bottomX": 0.735, "bottomY": 0.701, "isCrowd": 0}]}
{"image_url": "AmlDatastore://image_data/Image_02.jpg", "image_details": {"format": "jpg", "width": "499px", "height": "666px"}, "label": [{"label": "carton", "topX": 0.172, "topY": 0.153, "bottomX": 0.432, "bottomY": 0.659, "isCrowd": 0}, {"label": "milk_bottle", "topX": 0.300, "topY": 0.566, "bottomX": 0.891, "bottomY": 0.735, "isCrowd": 0}]}
.
.
.
{"image_url": "AmlDatastore://image_data/Image_n.jpg", "image_details": {"format": "jpg", "width": "499px", "height": "666px"}, "label": [{"label": "carton", "topX": 0.0180, "topY": 0.297, "bottomX": 0.380, "bottomY": 0.836, "isCrowd": 0}, {"label": "milk_bottle", "topX": 0.454, "topY": 0.348, "bottomX": 0.613, "bottomY": 0.683, "isCrowd": 0}, {"label": "water_bottle", "topX": 0.667, "topY": 0.279, "bottomX": 0.841, "bottomY": 0.615, "isCrowd": 0}]}

实例分段

对于实例分段,自动化 ML 仅支持多边形作为输入和输出,不支持掩码。

下面是实例分段的示例 JSONL 文件。

{
   "image_url":"AmlDatastore://data_directory/../Image_name.image_format",
   "image_details":{
      "format":"image_format",
      "width":"image_width",
      "height":"image_height"
   },
   "label":[
      {
         "label":"class_name",
         "isCrowd":"isCrowd",
         "polygon":[["x1", "y1", "x2", "y2", "x3", "y3", "...", "xn", "yn"]]
      }
   ]
}
密钥 说明 示例
image_url Azure 机器学习数据存储中的图像位置

Required, String | "AmlDatastore://data_directory/Image_01.jpg" | | image_details | 图像详细信息

Optional, Dictionary | "image_details":{"format": "jpg", "width": "400px", "height": "258px"} | | format | 映像类型

Optional, String from {"jpg", "jpeg", "png", "jpe", "jfif", "bmp", "tif", "tiff" } | "jpg" or "jpeg" or "png" or "jpe" or "jfif" or "bmp" or "tif" or "tiff" | | width | 图像的宽度

Optional, String or Positive Integer | "499px" or 499 | | height | 图像的高度

Optional, String or Positive Integer | "665px" or 665 | | label(外部键) | 掩码列表,其中每个掩码都是 label, isCrowd, polygon coordinates 的字典

Required, List of dictionaries | [{"label": "can", "isCrowd": 0, "polygon": [[0.577, 0.689,

0.562, 0.681,

0.559, 0.686]]}] | | label(内部键) | 掩码中对象的类/标签

Required, String | "cat" | | isCrowd | 指示掩码是否围绕对象群

Optional, Bool | 0 | | polygon | 对象的多边形坐标

Required, List of list for multiple segments of the same instance. Float values in the range [0,1] | [[0.577, 0.689, 0.567, 0.689, 0.559, 0.686]] |

实例分段的 JSONL 文件示例:

{"image_url": "AmlDatastore://image_data/Image_01.jpg", "image_details": {"format": "jpg", "width": "499px", "height": "666px"}, "label": [{"label": "can", "isCrowd": 0, "polygon": [[0.577, 0.689, 0.567, 0.689, 0.559, 0.686, 0.380, 0.593, 0.304, 0.555, 0.294, 0.545, 0.290, 0.534, 0.274, 0.512, 0.2705, 0.496, 0.270, 0.478, 0.284, 0.453, 0.308, 0.432, 0.326, 0.423, 0.356, 0.415, 0.418, 0.417, 0.635, 0.493, 0.683, 0.507, 0.701, 0.518, 0.709, 0.528, 0.713, 0.545, 0.719, 0.554, 0.719, 0.579, 0.713, 0.597, 0.697, 0.621, 0.695, 0.629, 0.631, 0.678, 0.619, 0.683, 0.595, 0.683, 0.577, 0.689]]}]}
{"image_url": "AmlDatastore://image_data/Image_02.jpg", "image_details": {"format": "jpg", "width": "499px", "height": "666px"}, "label": [{"label": "carton", "isCrowd": 0, "polygon": [[0.240, 0.65, 0.234, 0.654, 0.230, 0.647, 0.210, 0.512, 0.202, 0.403, 0.182, 0.267, 0.184, 0.243, 0.180, 0.166, 0.186, 0.159, 0.198, 0.156, 0.396, 0.162, 0.408, 0.169, 0.406, 0.217, 0.414, 0.249, 0.422, 0.262, 0.422, 0.569, 0.342, 0.569, 0.334, 0.572, 0.320, 0.585, 0.308, 0.624, 0.306, 0.648, 0.240, 0.657]]}, {"label": "milk_bottle",  "isCrowd": 0, "polygon": [[0.675, 0.732, 0.635, 0.731, 0.621, 0.725, 0.573, 0.717, 0.516, 0.717, 0.505, 0.720, 0.462, 0.722, 0.438, 0.719, 0.396, 0.719, 0.358, 0.714, 0.334, 0.714, 0.322, 0.711, 0.312, 0.701, 0.306, 0.687, 0.304, 0.663, 0.308, 0.630, 0.320, 0.596, 0.32, 0.588, 0.326, 0.579]]}]}
.
.
.
{"image_url": "AmlDatastore://image_data/Image_n.jpg", "image_details": {"format": "jpg", "width": "499px", "height": "666px"}, "label": [{"label": "water_bottle", "isCrowd": 0, "polygon": [[0.334, 0.626, 0.304, 0.621, 0.254, 0.603, 0.164, 0.605, 0.158, 0.602, 0.146, 0.602, 0.142, 0.608, 0.094, 0.612, 0.084, 0.599, 0.080, 0.585, 0.080, 0.539, 0.082, 0.536, 0.092, 0.533, 0.126, 0.530, 0.132, 0.533, 0.144, 0.533, 0.162, 0.525, 0.172, 0.525, 0.186, 0.521, 0.196, 0.521 ]]}, {"label": "milk_bottle", "isCrowd": 0, "polygon": [[0.392, 0.773, 0.380, 0.732, 0.379, 0.767, 0.367, 0.755, 0.362, 0.735, 0.362, 0.714, 0.352, 0.644, 0.352, 0.611, 0.362, 0.597, 0.40, 0.593, 0.444,  0.494, 0.588, 0.515, 0.585, 0.621, 0.588, 0.671, 0.582, 0.713, 0.572, 0.753 ]]}]}

二、用于推理的数据格式

在本部分中,我们将记录在使用部署的模型时进行预测所需的输入数据格式。 可以接受内容类型为 application/octet-stream 的任何上述图像格式。

输入格式

下面是使用特定于任务的模型终结点对任何任务生成预测所需的输入格式。 部署模型后,我们可以使用以下代码段来获取所有任务的预测。

# input image for inference
sample_image = './test_image.jpg'
# load image data
data = open(sample_image, 'rb').read()
# set the content type
headers = {'Content-Type': 'application/octet-stream'}
# if authentication is enabled, set the authorization header
headers['Authorization'] = f'Bearer {key}'
# make the request and display the response
response = requests.post(scoring_uri, data, headers=headers)

输出格式

根据任务类型,对模型终结点进行的预测遵循不同的结构。 本部分将探讨多类、多标签图像分类、对象检测和实例分段任务的输出数据格式。

图像分类

图像分类的终结点返回数据集中的所有标签及其在输入图像中的概率分数,格式如下:

{
   "filename":"/tmp/tmppjr4et28",
   "probs":[
      2.098e-06,
      4.783e-08,
      0.999,
      8.637e-06
   ],
   "labels":[
      "can",
      "carton",
      "milk_bottle",
      "water_bottle"
   ]
}

多标签图像分类

对于多标签图像分类,模型终结点返回标签及其概率。

{
   "filename":"/tmp/tmpsdzxlmlm",
   "probs":[
      0.997,
      0.960,
      0.982,
      0.025
   ],
   "labels":[
      "can",
      "carton",
      "milk_bottle",
      "water_bottle"
   ]
}

对象检测

对象检测模型返回多个框,其中包含缩放后的左上角和右下角坐标,以及框标签和置信度分数。

{
   "filename":"/tmp/tmpdkg2wkdy",
   "boxes":[
      {
         "box":{
            "topX":0.224,
            "topY":0.285,
            "bottomX":0.399,
            "bottomY":0.620
         },
         "label":"milk_bottle",
         "score":0.937
      },
      {
         "box":{
            "topX":0.664,
            "topY":0.484,
            "bottomX":0.959,
            "bottomY":0.812
         },
         "label":"can",
         "score":0.891
      },
      {
         "box":{
            "topX":0.423,
            "topY":0.253,
            "bottomX":0.632,
            "bottomY":0.725
         },
         "label":"water_bottle",
         "score":0.876
      }
   ]
}

实例分段

在实例分段中,输出包含多个框,其中包含缩放后的左上角和右下角坐标、标签、置信度和多边形(非掩码)。 此处,多边形值与我们在“架构”部分中讨论的格式相同。

{
   "filename":"/tmp/tmpi8604s0h",
   "boxes":[
      {
         "box":{
            "topX":0.679,
            "topY":0.491,
            "bottomX":0.926,
            "bottomY":0.810
         },
         "label":"can",
         "score":0.992,
         "polygon":[
            [
               0.82, 0.811, 0.771, 0.810, 0.758, 0.805, 0.741, 0.797, 0.735, 0.791, 0.718, 0.785, 0.715, 0.778, 0.706, 0.775, 0.696, 0.758, 0.695, 0.717, 0.698, 0.567, 0.705, 0.552, 0.706, 0.540, 0.725, 0.520, 0.735, 0.505, 0.745, 0.502, 0.755, 0.493
            ]
         ]
      },
      {
         "box":{
            "topX":0.220,
            "topY":0.298,
            "bottomX":0.397,
            "bottomY":0.601
         },
         "label":"milk_bottle",
         "score":0.989,
         "polygon":[
            [
               0.365, 0.602, 0.273, 0.602, 0.26, 0.595, 0.263, 0.588, 0.251, 0.546, 0.248, 0.501, 0.25, 0.485, 0.246, 0.478, 0.245, 0.463, 0.233, 0.442, 0.231, 0.43, 0.226, 0.423, 0.226, 0.408, 0.234, 0.385, 0.241, 0.371, 0.238, 0.345, 0.234, 0.335, 0.233, 0.325, 0.24, 0.305, 0.586, 0.38, 0.592, 0.375, 0.598, 0.365
            ]
         ]
      },
      {
         "box":{
            "topX":0.433,
            "topY":0.280,
            "bottomX":0.621,
            "bottomY":0.679
         },
         "label":"water_bottle",
         "score":0.988,
         "polygon":[
            [
               0.576, 0.680, 0.501, 0.680, 0.475, 0.675, 0.460, 0.625, 0.445, 0.630, 0.443, 0.572, 0.440, 0.560, 0.435, 0.515, 0.431, 0.501, 0.431, 0.433, 0.433, 0.426, 0.445, 0.417, 0.456, 0.407, 0.465, 0.381, 0.468, 0.327, 0.471, 0.318
            ]
         ]
      }
   ]
}

目录
相关文章
|
2月前
|
数据采集 机器学习/深度学习 大数据
行为检测代码(一):超详细介绍C3D架构训练+测试步骤
这篇文章详细介绍了C3D架构在行为检测领域的应用,包括训练和测试步骤,使用UCF101数据集进行演示。
51 1
行为检测代码(一):超详细介绍C3D架构训练+测试步骤
|
14天前
|
消息中间件 存储 缓存
十万订单每秒热点数据架构优化实践深度解析
【11月更文挑战第20天】随着互联网技术的飞速发展,电子商务平台在高峰时段需要处理海量订单,这对系统的性能、稳定性和扩展性提出了极高的要求。尤其是在“双十一”、“618”等大型促销活动中,每秒需要处理数万甚至数十万笔订单,这对系统的热点数据处理能力构成了严峻挑战。本文将深入探讨如何优化架构以应对每秒十万订单级别的热点数据处理,从历史背景、功能点、业务场景、底层原理以及使用Java模拟示例等多个维度进行剖析。
37 8
|
15天前
|
存储 分布式计算 数据挖掘
数据架构 ODPS 是什么?
数据架构 ODPS 是什么?
126 7
|
15天前
|
数据采集 搜索推荐 数据管理
数据架构 CDP 是什么?
数据架构 CDP 是什么?
39 2
|
2月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 监控
如何使用机器学习模型来自动化评估数据质量?
【10月更文挑战第6天】如何使用机器学习模型来自动化评估数据质量?
|
19天前
|
机器学习/深度学习 数据采集 监控
如何使用机器学习模型来自动化评估数据质量?
如何使用机器学习模型来自动化评估数据质量?
|
25天前
|
机器学习/深度学习 数据采集 运维
智能化运维:机器学习在故障预测和自动化响应中的应用
智能化运维:机器学习在故障预测和自动化响应中的应用
49 4
|
1月前
|
机器学习/深度学习
自动化机器学习研究MLR-Copilot:利用大型语言模型进行研究加速
【10月更文挑战第21天】在科技快速发展的背景下,机器学习研究面临诸多挑战。为提高研究效率,研究人员提出了MLR-Copilot系统框架,利用大型语言模型(LLM)自动生成和实施研究想法。该框架分为研究想法生成、实验实施和实施执行三个阶段,通过自动化流程显著提升研究生产力。实验结果显示,MLR-Copilot能够生成高质量的假设和实验计划,并显著提高任务性能。然而,该系统仍需大量计算资源和人类监督。
31 4
|
1月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 监控
如何使用机器学习模型来自动化评估数据质量?
如何使用机器学习模型来自动化评估数据质量?
|
2月前
|
机器学习/深度学习 供应链 搜索推荐
机器学习驱动的工厂自动化
机器学习驱动的工厂自动化是一种利用先进的机器学习技术来提升生产效率、降低成本和提高产品质量的智能制造方法。
38 2

热门文章

最新文章