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图像识别

图像识别(计算机视觉,CV) 让计算机"看懂"图片——人脸识别、车牌识别、医疗影像、工业缺陷检测都靠它。四个小节带你从"图片是数字表格"出发,看懂 CNN 的原理,用上预训练模型,最后亲手微调出自己的图片分类器。

全章代码基于 Pillow 与 PyTorch/torchvision,可直接复制到本地运行,首次运行会自动下载模型权重,请耐心等待。

章节规划

章节 内容 你会学到 状态
1. 计算机如何"看"图 像素、通道与张量 图像=数字矩阵、RGB 三通道、灰度公式、归一化 ✅ 已上线
2. 卷积神经网络入门 CNN 是视觉的基石 卷积核扫图、特征图、最大池化、层层抽象 ✅ 已上线
3. 用预训练模型识别图像 站在巨人的肩膀上 ResNet18 预训练、图像预处理、top-k 预测 ✅ 已上线
4. 实战:训练自己的图片分类器 微调出属于你的模型 迁移学习、数据集准备、微调训练、模型评估 ✅ 已上线

适合谁看

  • 已学完 机器学习 基础概念(特征、标签、训练/测试集)
  • 想理解"机器怎么看图",而不仅仅是调用识别 API
  • 零深度学习背景也能入门,公式用大白话替代,代码优先

前置知识清单

在开始本板块前,确认你会:

  • Python 的 list、dict、for 循环
  • pip install 安装第三方库(Pillow、torch、torchvision)
  • 读懂简单的多维数组概念(如张量的 维度)
  • 知道什么是训练集与测试集(来自机器学习板块)

常见问题速查

问题 简短回答
要自己训练大模型吗? 不需要,第 3 章直接用别人训好的 ResNet18,第 4 章只做小规模微调
显卡不够用怎么办? 预测(推理)在 CPU 上也能跑,只是慢一点;训练建议有 GPU 或用云端
图片格式有要求吗? 常见的 JPG/PNG 均可,代码会自动转 RGB 并缩放到模型要求的尺寸

动手建议

  1. 第 1 章建议亲手用 Pillow 造一张小图并读像素,体会"图=数字"
  2. 第 3 章首次运行会下载约 45 MB 的模型文件,保持网络通畅
  3. 第 4 章微调前,先准备好几百张自己分类好的图片(如"猫""狗""其他")

前置:机器学习 基础概念 🐸