Caffe-Windows下遇到过的问题、技巧、解决方案

转换数据，求均值：

转换数据

步骤大概是：建立一个train文件夹，里面放一个train.txt;建立一个test文件夹，里面放一个test.txt，然后分别运行以下两条bat命令：
SET GLOG_logtostderr=1
convert_imageset.exe train/ train/train.txt convert_data_train
pause

SET GLOG_logtostderr=1
convert_imageset.exe test/ test/test.txt convert_data_test
pause
当然，也会出现错误，可能有以下几点原因：
1、路径没有设置正确；2、txt里面包含了本来没有的文件；3、如果convert_data_train和convert_data_test文件夹本来就存在，那么也会报错。
生成的数据将会保存在：convert_data_train和convert_data_test文件夹内。

求均值：

SET GLOG_logtostderr=1
compute_image_mean.exe convert_data_train image_mean.binaryproto
pause
注意文件夹是不是存在的。

微调Finetune：

由于要用caffe做人脸识别，自己刚入手又不可能配置网络，那么只有下载已经有的模型进行微调。我对微调概念的理解就是，让这个caffemodel能够更加合你的数据。
然后被小坑了一下。我下载了vgg的模型，一个caffemodel，一个deploy.prototxt，然后上网查如何进行微调，思路是：自己的train,test数据转换–>求均值–>改写deploy.prototxt文件–>撰写solver.prototxt。
前两步都还好，没有问题，在改写的时候，要先加入数据层，也就是要删掉原来的：

然后加入一个数据层。看网上有一个教程是这么加的：

name: "vggface_train_test.prototxt"
layer {
  name: "data"
  type: "Data"
  top: "data"
  top: "label"
  include {
    phase: TRAIN
  }
  transform_param {
    mirror: true
    crop_size: 224
    mean_file: "vggface/face_mean.binaryproto"
  }
  data_param {
    source: "vggface/face_train_lmdb"
    batch_size: 20
    backend: LMDB
  }
}
layer {
  name: "data"
  type: "Data"
  top: "data"
  top: "label"
  include {
    phase: TEST
  }
  transform_param {
    mirror: false
    crop_size: 224
    mean_file: "vggface/face_mean.binaryproto"
  }
  data_param {
    source: "vggface/face_val_lmdb"
    batch_size: 20
    backend: LMDB
  }
}

然后我第一次运行，提示只能定义一种layer，我把上面的layer改为了layers，继续运行时，发现提示有错，由于没有什么基础弄这个，查了一下，大意是说第四行有意料之外的字符。我又看了一些其他的finetune例子，修改了以上代码：

name: "vggface_train_test.prototxt"
layer {
  name: "data"
  type: DATA
  top: "data"
  top: "label"
  include {
    phase: TRAIN
  }
  transform_param {
    mirror: true
    crop_size: 224
    mean_file: "vggface/face_mean.binaryproto"
  }
  data_param {
    source: "vggface/face_train_lmdb"
    batch_size: 20
    backend: LMDB
  }
}
layer {
  name: "data"
  type: DATA
  top: "data"
  top: "label"
  include {
    phase: TEST
  }
  transform_param {
    mirror: false
    crop_size: 224
    mean_file: "vggface/face_mean.binaryproto"
  }
  data_param {
    source: "vggface/face_val_lmdb"
    batch_size: 20
    backend: LMDB
  }
}

神奇的成功了。把type后的这个改成了大写的DATA。但是原po主说他的那个在他的电脑上是对的，我也不知道怎么回事。如果有好心人看到了希望能够给我这个小白讲解一下。
这里还是给出finetune的bat命令以及solver文件：

bat:

Build\x64\Debug\caffe train –solver=vggface/solver.prototxt –weights=vggface/vgg_face.caffemodel
(注意自己的路径)

solver.prototxt:

net: "vggface/vggface_train_test.prototxt"
test_iter: 500
test_interval: 500
test_initialization: false
display: 40
average_loss: 40
base_lr: 0.00005
lr_policy: "step"
stepsize: 320000
gamma: 0.96
max_iter: 1000
momentum: 0.9
weight_decay: 0.0002
snapshot: 500
snapshot_prefix: "vggface/mymodel"
solver_mode: GPU

可自行修改。
fine-tune时用已经训练好的权值进行初始化，结果一般比直接训练会好很多，尤其是训练数据不多的情况下。solver文件中最重要的可能是学习率了，一般fine-tune时学习率比直接train时小一些，一般训练的学习率0.001~0.01之间，可以多试试。

提取某一层特征：

这个被大坑了一下。网上的教程大多是用extract_features.bin ，就连官方自带的教程也是extract_features.bin，我却没有找到。难道是我用的是微软的caffe导致的？（逃
然后在build文件夹里还是找到了一个好像是一样的exe文件：extract_features.exe

需要运行这个我们得准备几样东西：

1、一张图片（也可以是几张。。尺寸问题！要注意）
2、一个file_list.txt文件，而且后面要加个0（标签？不像啊）

3、一个imagenet_val文件，因为我用的网络是caffenet，而且这个东西就在extract例程的文件夹下，然后要改东西，依据自己的路径：

4、一个caffemodel，我下载了bvlc_reference_caffenet.caffemodel 。

然后就要开始了：

bat:

Build\x64\Debug\extract_features caffenet/bvlc_reference_caffenet.caffemodel caffenet/imagenet_val.prototxt conv5 caffenet/features 10 lmdb

==========================8月11日更新===================================

调参：

网络训练参数调节，可以参考mnist或者cifar10中的demo。
调参根据经验，或者参考docs/tutorial/solver.md
需要调节的参数(solver.prototxt)主要包括：
base_lr:初始学习率，这个是非常重要的一个参数；
momentum:一般设置为0.9，如果base_lr特别低的话也可以设置为0.99或0.999等  
 weight_decay:默认0.005，可以适当调整，类似于正则化项；  
lr_policy:学习率变化策略，常见的有fixed（固定）， inv，step等
详细的说明见      http://stackoverflow.com/questions/30033096/what-is-lr-policy-in-caffe
或者参考源代码src/caffe/solver.cpp中的GetLerningRate函数
常见的调参方式包括：examples/mnist中的各种方式 fixed，inv，step等，或者cifar10中的quick两步调参的方法。
主要是控制初始的学学习率，并对应的调节学习率的策略，batch size需要适当控制大小

防止某一层未注册:

也就是下面的：

I0808 16:09:36.428869 12912 layer_factory.hpp:77] Creating layer data
F0808 16:09:36.428869 12912 layer_factory.hpp:81] Check failed: registry.count(type) == 1 (0 vs. 1) Unknown layer type: MemoryData (known types: )
*** Check failure stack trace: ***

只要加上以下就好，适当调整。

#include "caffe/common.hpp"  
#include "caffe/layers/input_layer.hpp"  
#include "caffe/layers/inner_product_layer.hpp"  
#include "caffe/layers/dropout_layer.hpp"  
#include "caffe/layers/conv_layer.hpp"  
#include "caffe/layers/relu_layer.hpp"  
#include "caffe/layers/pooling_layer.hpp"  
#include "caffe/layers/lrn_layer.hpp"  
#include "caffe/layers/softmax_layer.hpp"  
namespace caffe  
{  
extern INSTANTIATE_CLASS(InputLayer);  
extern INSTANTIATE_CLASS(InnerProductLayer);  
extern INSTANTIATE_CLASS(DropoutLayer);  
extern INSTANTIATE_CLASS(ConvolutionLayer);  
REGISTER_LAYER_CLASS(Convolution);  
extern INSTANTIATE_CLASS(ReLULayer);  
REGISTER_LAYER_CLASS(ReLU);  
extern INSTANTIATE_CLASS(PoolingLayer);  
REGISTER_LAYER_CLASS(Pooling);  
extern INSTANTIATE_CLASS(LRNLayer);  
REGISTER_LAYER_CLASS(LRN);  
extern INSTANTIATE_CLASS(SoftmaxLayer);  
REGISTER_LAYER_CLASS(Softmax);  
}

Blob：

Blob是用以存储数据的4维数组，例如
对于数据：Number*Channel*Height*Width
对于卷积权重：Output*Input*Height*Width
对于卷积偏置：Output*1*1*1
一般在提取向量时，Blob变化的是：channel。

Layer和Layers：

一定一定注意进行区分，他们的格式类型颇有不同。

Caffe层的定义由2部分组成：层属性与层参数，例如（layer）

name:"conv1"
type:CONVOLUTION
bottom:"data"
top:"conv1"
convolution_param{
    num_output:<span>20
    kernel_size:5
    stride:1
    weight_filler{
        type: "<span style="color: #c0504d;">xavier</span>"
    }
}

这段配置文件的前4行是层属性，定义了层名称、层类型以及层连接结构（输入blob和输出blob）；而后半部分是各种层参数。

2017-1-31更新

caffe中的层是根据top: “”排序的，和name无关。打个比方，你在fc7层后面接了2个fc8层，一个的top:“fc8_type”，另一个的top:”fc8_surface”，那么”fc8_surface”层是排在“fc8_type”前面的。为什么呢？
fc8_部分都是一样的，但是s的值转换为int是比t的值要小的，所以”fc8_surface”排前面。
最近在弄多loss方面的东西，注意这个细节防止数据输入错误。比如把层命名为：fc8_1_type什么的就会好很多啦。