1、TensorFlow
TensorFlow 是由谷歌開發(fā)的開源深度學(xué)習(xí)框架。它是較廣泛使用和成熟的機(jī)器學(xué)習(xí)庫之一。TensorFlow 提供了一個(gè)靈活和可擴(kuò)展的生態(tài)系統(tǒng),用于構(gòu)建、訓(xùn)練和部署機(jī)器學(xué)習(xí)模型,特別是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。它支持高級 API(比如下面介紹的 Keras)和底層 API,讓開發(fā)人員對模型架構(gòu)和訓(xùn)練過程有更多控制。TensorFlow 因其計(jì)算效率和支持分布式計(jì)算而受到青睞,可用于在多個(gè) GPU 或集群上訓(xùn)練大型模型。
特點(diǎn):
強(qiáng)大的社區(qū)支持和詳盡的文檔??蓴U(kuò)展性強(qiáng),支持在GPU和TPU上進(jìn)行分布式計(jì)算。功能強(qiáng)大,適用于各種機(jī)器視覺任務(wù)。適合生產(chǎn)級部署。2、PyTorch
PyTorch 是由 Facebook 的 AI 研究實(shí)驗(yàn)室(FAIR)開發(fā)的開源深度學(xué)習(xí)框架。它在研究社區(qū)中廣受歡迎,因?yàn)樗哂袆?dòng)態(tài)計(jì)算圖特性,更易于處理動(dòng)態(tài)或大小可變的輸入數(shù)據(jù)。PyTorch 允許用戶在運(yùn)行時(shí)定義和修改模型架構(gòu),這在實(shí)驗(yàn)和研究任務(wù)中非常有優(yōu)勢。直觀的接口和自動(dòng)微分支持使得 PyTorch 在研究人員和深度學(xué)習(xí)愛好者中流行。
特點(diǎn):
動(dòng)態(tài)計(jì)算圖和易于使用的API。在研究人員和學(xué)術(shù)界廣受歡迎,用于快速原型設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)。適合嘗試新的模型和想法。提供對深度學(xué)習(xí)研究的強(qiáng)大支持。3、Keras
Keras 不是一個(gè)獨(dú)立的深度學(xué)習(xí)框架,而是一個(gè)運(yùn)行在 TensorFlow 和 Theano(Theano 已不再主動(dòng)開發(fā))之上的開源高級 API。Keras 提供了一個(gè)用戶友好且易于理解的接口,用于構(gòu)建和訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。它以其簡單性和易讀性而聞名,非常適合初學(xué)者或那些更喜歡簡單方法的人。從 TensorFlow 2.0 版本開始,Keras 成為 TensorFlow 的官方高級 API,使其與 TensorFlow 生態(tài)系統(tǒng)緊密集成。
特點(diǎn):
高級API用于構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。用戶友好,易于學(xué)習(xí)。適合初學(xué)者和快速實(shí)驗(yàn)?,F(xiàn)已成為TensorFlow的官方高級API。4、Caffe
Caffe(卷積架構(gòu)快速特征嵌入)是由加州大學(xué)伯克利分校視覺與學(xué)習(xí)中心(BVLC)開發(fā)的深度學(xué)習(xí)框架。它以其速度和效率而著稱,尤其在處理卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)方面表現(xiàn)優(yōu)異。Caffe 在計(jì)算機(jī)視覺任務(wù)和圖像識別應(yīng)用中被廣泛使用。然而,隨著 TensorFlow 和 PyTorch 等更靈活、用戶友好的框架的出現(xiàn),它的流行度在近年來有所下降。
特點(diǎn):
高效的C++實(shí)現(xiàn),支持CUDA加速。適用于圖像分類和圖像分割等視覺任務(wù)。用于快速和高效的部署。5、OpenCV
OpenCV 是一個(gè)開源的計(jì)算機(jī)視覺和圖像處理庫。雖然它不是嚴(yán)格意義上的深度學(xué)習(xí)框架,但 OpenCV 提供了廣泛的工具和函數(shù),用于圖像和視頻處理任務(wù),比如目標(biāo)檢測、圖像濾波和特征提取。它被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)視覺應(yīng)用,并且可以作為深度學(xué)習(xí)框架的有價(jià)值的伴侶,用于視覺項(xiàng)目的預(yù)處理和后處理任務(wù)。
特點(diǎn):
開源的計(jì)算機(jī)視覺庫,提供豐富的圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺算法。支持多種編程語言(C++,Python等)。適用于圖像和視頻處理任務(wù)。6、MXNet
MXNet(發(fā)音為“mix-net”)是由 Apache 軟件基金會開發(fā)的開源深度學(xué)習(xí)框架,專注于效率和可擴(kuò)展性。MXNet 能夠?qū)⒂?jì)算分布到多個(gè)設(shè)備,包括 CPU、GPU 和多臺機(jī)器上,支持分布式計(jì)算。MXNet 提供高級和底層 API 用于構(gòu)建和訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)模型,適用于初學(xué)者和有經(jīng)驗(yàn)的研究人員。
特點(diǎn):
高效且可擴(kuò)展的深度學(xué)習(xí)框架。支持多種編程語言(Python,C++,Scala等)。高度可定制,支持分布式訓(xùn)練。7、Detectron2
Detectron2 是基于 PyTorch 構(gòu)建的目標(biāo)檢測庫,是 Facebook AI Research 原始 Detectron 的繼任者。Detectron2 提供了非常先進(jìn)的目標(biāo)檢測算法的預(yù)構(gòu)建實(shí)現(xiàn),可用于實(shí)例分割、目標(biāo)檢測和關(guān)鍵點(diǎn)估計(jì)等任務(wù)。它在計(jì)算機(jī)視覺研究和應(yīng)用中被廣泛使用。
特點(diǎn):
由Facebook AI Research(FAIR)開發(fā),用于目標(biāo)檢測和實(shí)例分割?;赑yTorch,具有高性能和靈活性。提供計(jì)算機(jī)視覺任務(wù)的先進(jìn)算法。支持定制和快速實(shí)驗(yàn)。延伸閱讀
機(jī)器視覺的子領(lǐng)域
圖像處理:圖像處理是機(jī)器視覺的基礎(chǔ),它研究如何對圖像進(jìn)行預(yù)處理、增強(qiáng)、濾波、分割等操作,以便更好地提取圖像的特征和信息。特征提?。禾卣魈崛∈菣C(jī)器視覺中的重要步驟,它通過識別和提取圖像中的關(guān)鍵特征,如邊緣、角點(diǎn)、紋理等,將圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)值化的表示形式,以供后續(xù)的分析和處理。目標(biāo)檢測與識別:目標(biāo)檢測與識別是機(jī)器視覺的核心任務(wù)之一,它涉及在圖像或視頻中定位和識別特定的目標(biāo)或物體,如人臉、汽車、動(dòng)物等。圖像分類與分割:圖像分類是將圖像劃分到預(yù)定義的類別中,而圖像分割則是將圖像中的每個(gè)像素分配到不同的類別中,從而實(shí)現(xiàn)對圖像內(nèi)容的更細(xì)粒度理解。三維視覺:三維視覺研究如何從多個(gè)視角和深度信息中恢復(fù)三維場景的結(jié)構(gòu)和形狀。運(yùn)動(dòng)分析:運(yùn)動(dòng)分析研究如何從視頻中估計(jì)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)和軌跡,包括運(yùn)動(dòng)跟蹤、運(yùn)動(dòng)估計(jì)等。