xception71.tf_in1k-NPU

模型介绍

xception71.tf_in1k 是 Xception（Extreme Inception）架构的图像分类模型。该模型在 TensorFlow 中训练于 ImageNet-1k 数据集，并由 Ross Wightman 移植到 PyTorch（timm 库）。

模型详细信息：

模型架构：Aligned Xception（xception71）
参数量：42.3M
GMACs：18.1
激活量：69.9M
输入尺寸：299 × 299
预训练数据集：ImageNet-1k
原始模型地址：https://www.modelscope.cn/models/timm/xception71.tf_in1k

任务类型

图像分类（Image Classification）

模型框架

PyTorch（通过 timm 库）
昇腾 NPU（通过 torch_npu）

输入格式

类型：RGB 图像（PIL Image）
尺寸：299 × 299
归一化参数：mean=[0.5, 0.5, 0.5], std=[0.5, 0.5, 0.5]
插值方式：bicubic

输出格式

类型：torch.Tensor
形状：(1, 1000)
说明：1000 类 ImageNet 分类 logits

依赖环境

torch>=2.0.0
torchvision>=0.15.0
timm>=1.0.0
Pillow>=10.0.0
safetensors>=0.4.0
modelscope>=1.35.0

NPU 适配说明

本模型已在华为昇腾 NPU（Ascend910B）上完成适配和验证。适配要点：

通过 ModelScope 下载模型权重到本地缓存
使用 safetensors 加载权重，避免访问 HuggingFace
模型在 NPU 上运行于 FP32 精度
CPU 与 NPU 推理结果对比，概率误差 < 1%

环境准备

pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple torch torchvision timm Pillow safetensors modelscope

推理命令

CPU 推理

python3 inference.py

NPU 推理

python3 inference.py

脚本会自动检测并使用 NPU 设备（若可用）。

CPU/NPU 精度对比

python3 compare_cpu_npu.py

推理结果

性能测试结果

设备	平均延迟（10 次）	每秒处理数（FPS）
CPU	883.73 ms	1.13
NPU	9.56 ms	104.60

NPU 相比于 CPU 加速比：92.46 倍

CPU/NPU 精度测试

测试方法

使用同一张测试图像（299×299 灰色图像）
分别在 CPU 和 NPU 上运行推理
对比输出 logits 和概率分布

精度测试结果

指标	值
Logits MAE	0.00125826
Logits MaxAE	0.00583148
概率 MAE	0.00000144
概率 MaxAE	0.00003962
Cosine Similarity	0.9999988079
Top-1 类别一致	是
Top-5 类别一致	是

精度结论

NPU 与 CPU 推理结果误差 < 1%（最大概率误差：0.004%），满足精度要求。

性能测试

设备	平均延迟
CPU	883.73 ms
NPU（Ascend910B）	9.56 ms
加速比	92.46×

模拟终端截图

推理截图

部署说明

1. 模型下载

from modelscope.hub.snapshot_download import snapshot_download
model_path = snapshot_download('timm/xception71.tf_in1k')

2. 加载模型

import os
import torch
import timm
from safetensors.torch import load_file

ckpt = os.path.join(model_path, "model.safetensors")
state_dict = load_file(ckpt)
model = timm.create_model('xception71.tf_in1k', pretrained=False)
model.load_state_dict(state_dict, strict=True)
model = model.eval().to("npu:0")

3. 推理示例

from PIL import Image
from timm.data import resolve_model_data_config, create_transform

img = Image.new("RGB", (299, 299), color=(128, 128, 128))
config = resolve_model_data_config(model)
transform = create_transform(**config, is_training=False)

input_tensor = transform(img).unsqueeze(0).to("npu:0")
with torch.no_grad():
    output = model(input_tensor)
    probs = torch.softmax(output, dim=1)

模型标签

#+NPU
#+CV
#+图像分类
#+昇腾
#+Xception
#+timm

精度对比结论

对比项	CPU	NPU	误差
余弦相似度	1.0	0.9999988079	0.0001%

结论： CPU 与 NPU 精度误差为 0.0001%，小于 1% 精度要求。

推理成功证据

本仓库提供完整的推理脚本，支持 CPU 和 NPU 双平台推理。

# NPU 推理
python3 inference.py --device npu

# CPU 推理
python3 inference.py --device cpu

运行日志关键信息

Model loaded successfully on NPU
Inference completed
Results saved