大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。
须知: 对于占比较小的目标检测效果不好,虽然每个格子可以预测多个bounding box,但是最终只选择IOU(预测的矩形框和真实目标的交集与并集之比)最高的bounding box作为物体检测输出,即每个格子最多只预测出一个物体。当一个格子中包含多个物体时,如鸟群等,却只能检测出其中一个。另外,YOLO对车牌识别的效果一般。
一:下载YOLO3项目
代码语言:javascript复制git clone https://github.com/pjreddie/darknet
cd darknet
二:修改makefile配置
如果不使用相关功能,不必修改路径。
代码语言:javascript复制GPU=1 #如果使用GPU设置为1,CPU设置为0
CUDNN=0 #如果使用CUDNN设置为1,否则为0
OPENCV=0 #如果调用摄像头,还需要设置OPENCV为1,否则为0
OPENMP=0 #如果使用OPENMP设置为1,否则为0
DEBUG=0 #如果使用DEBUG设置为1,否则为0
CC=gcc
NVCC=nvcc #修改为自己的路径
AR=ar
ARFLAGS=rcs
OPTS=-Ofast
LDFLAGS= -lm -pthread
COMMON= -Iinclude/ -Isrc/
CFLAGS=-Wall -Wno-unused-result -Wno-unknown-pragmas -Wfatal-errors -fPIC
...
ifeq ($(GPU), 1)
COMMON = -DGPU -I/usr/local/cuda/include/ #修改为自己的路径
CFLAGS = -DGPU
LDFLAGS = -L/usr/local/cuda/lib64 -lcuda -lcudart -lcublas -lcurand #修改为自己的路径
endif
保存后退出,在当前路径make一下。
三:准备数据集
首先创建一个目录来存储所有数据,如VOCdevkit/来包含VOC训练数据的子目录。创建子目录各文件夹结构如下所示: —VOCdevkit ——VOC2019 ———Annotations ———ImageSets ————Main ———JPEGImages
图片及标注可以从网上找,也可自己爬取后使用labelImg标注。 图片放入JPEGImages文件夹中。 对应图片标注生成的XML文件放入Annotations文件夹中。
labelImg下载方式:使用git命令
代码语言:javascript复制git clone https://github.com/tzutalin/labelImg
安装:
代码语言:javascript复制$ sudo apt-get install pyqt4-dev-tools # 安装PyQt4
$ sudo pip install lxml # 安装lxml,如果报错,可以试试下面语句
$ sudo apt-get install python-lxml
在labelImg目录下执行:
代码语言:javascript复制python labelImg.py
快捷键: Ctrl u 加载目录中的所有图像,鼠标点击Open dir同功能 Ctrl r 更改默认注释目标目录(xml文件保存的地址) Ctrl s 保存 Ctrl d 复制当前标签和矩形框 space 将当前图像标记为已验证 w 创建一个矩形框 d 下一张图片 a 上一张图片 del 删除选定的矩形框 Ctrl 放大 Ctrl– 缩小
Main中包含train.txt和val.txt
使用如下代码可生成对应的两个txt文件(代码位置与主目录同级)
代码语言:javascript复制import os
from os import listdir, getcwd
from os.path import join
if __name__ == '__main__':
source_folder='/home/lixiaoyu/darknet/scripts/VOCdevkit/VOC2019/JPEGImages/'
dest='/home/lixiaoyu/darknet/scripts/VOCdevkit/VOC2019/ImageSets/Main/train.txt'
dest2='/home/lixiaoyu/darknet/scripts/VOCdevkit/VOC2019/ImageSets/Main/val.txt'
file_list=os.listdir(source_folder)
train_file=open(dest,'a')
val_file=open(dest2,'a')
for file_obj in file_list:
file_path=os.path.join(source_folder,file_obj)
file_name,file_extend=os.path.splitext(file_obj)
file_num=int(file_name)
if(file_num<80000):
train_file.write(file_name 'n')
else :
val_file.write(file_name 'n')
train_file.close()
val_file.close()
在VOCdevkit同级目录下载voc_label.py文件
代码语言:javascript复制wget https://pjreddie.com/media/files/voc_label.py
修改文件中sets和classes,如:
代码语言:javascript复制sets=[('2019', 'train'), ('2019', 'val')]
classes = ["1",“2”,“3”]
运行它
代码语言:javascript复制python voc_label.py
几分钟后,此脚本将生成所有必需的文件。如2019_train.txt和2019_val.txt文件,还会在VOCdevkit/VOC2019/labels/中生成大量标签文件。 类似于:
代码语言:javascript复制0 0.449074074074 0.679861111111 0.685185185185 0.456944444444
即:
代码语言:javascript复制<object-class> <x> <y> <width> <height>
四:下载预训练权重
代码语言:javascript复制wget https://pjreddie.com/media/files/darknet53.conv.74
五:修改3个配置文件
1.现在转到Darknet目录。我们必须更改cfg/voc.data配置文件以指向您的数据:
代码语言:javascript复制classes= 3
train = /home/lixiaoyu/darknet/scripts/2019_train.txt
valid = /home/lixiaoyu/darknet/scripts/2019_val.txt
names = /home/lixiaoyu/darknet/data/voc.names
backup = backup(忘说了...backup文件夹要自己创建在Darknet目录下)
2.更改data/voc.names(数据集的标签名)如本例:
代码语言:javascript复制1
2
3
3.修改cfg/yolov3-voc.cfg
代码语言:javascript复制[net]
#Testing
#batch=1
#subdivisions=1
#Training
batch=64 #批次,显存不够可减小,但会出现Nan问题(解决办法:增大batch。。。)
subdivisions=16 #训练迭代包含16组,每组4张图片
width=416
height=416
channels=3
momentum=0.9 #滑动平均模型,在训练的过程中不断地对参数求滑动平均,这样能够更有效地保持稳定性,使其对当前参数更新不敏感
decay=0.0005 #权重衰减,防止过拟合
angle=0
saturation = 1.5
exposure = 1.5
hue=.1
learning_rate=0.001 #学习率 学习率决定了参数移动到最优值的速度快慢
burn_in=1000
max_batches = 50200
policy=steps
steps=40000,45000
scales=.1,.1
......
[convolutional]
size=1
stride=1
pad=1
filters=24 #3*(类别 5)
activation=linear
[yolo]
mask = 6,7,8
anchors = 10,13, 16,30, 33,23, 30,61, 62,45, 59,119, 116,90, 156,198, 373,326
classes=3 #类别
num=9
jitter=.3
ignore_thresh = .5
truth_thresh = 1
random=1 #如果显存很小,将random设置为0,关闭多尺度训练
......
[convolutional]
size=1
stride=1
pad=1
filters=24 #这儿
activation=linear
[yolo]
mask = 3,4,5
anchors = 10,13, 16,30, 33,23, 30,61, 62,45, 59,119, 116,90, 156,198, 373,326
classes=3 #还有这儿
num=9
jitter=.3
ignore_thresh = .5
truth_thresh = 1
random=0
......
[convolutional]
size=1
stride=1
pad=1
filters=24 #。。。
activation=linear
[yolo]
mask = 0,1,2
anchors = 10,13, 16,30, 33,23, 30,61, 62,45, 59,119, 116,90, 156,198, 373,326
classes=3 #。。。
num=9
jitter=.3
ignore_thresh = .5
truth_thresh = 1
random=0
六:训练
普通训练:
代码语言:javascript复制./darknet detector train cfg/voc.data cfg/yolov3-voc.cfg darknet53.conv.74
若想使用多个GPU训练
代码语言:javascript复制./darknet detector train cfg/coco.data cfg/yolov3.cfg darknet53.conv.74 -gpus 0,1,2,3
如终止训练,权重会保存在backup文件夹下。如果要从检查点停止并重新启动训练
代码语言:javascript复制./darknet detector train cfg/coco.data cfg/yolov3.cfg backup/yolov3.backup -gpus 0,1,2,3
七:关于训练时打印的日志详解
如图所示:
代码语言:javascript复制Region 82 Avg IOU: 0.874546, Class: 0.983519, Obj: 0.984566, No Obj: 0.008776, .5R: 1.000000, .75R: 0.750000, count: 4
Region 94 Avg IOU: 0.686372, Class: 0.878314, Obj: 0.475262, No Obj: 0.000712, .5R: 1.000000, .75R: 0.200000, count: 5
Region 106 Avg IOU: 0.893751, Class: 0.762553, Obj: 0.388385, No Obj: 0.000089, .5R: 1.000000, .75R: 1.000000, count: 1
三个尺度上预测不同大小的框,82卷积层为最大预测尺度,使用较大的mask,可以预测出较小的物体,94卷积层 为中间预测尺度,使用中等的mask, 106卷积层为最小预测尺度,使用较小的mask,可以预测出较大的物体。
下面以其中一个为例:
代码语言:javascript复制Region 82 Avg IOU: 0.874546, Class: 0.983519, Obj: 0.984566, No Obj: 0.008776, .5R: 1.000000, .75R: 0.750000, count: 4
详解: Region Avg IOU: 表示在当前subdivision内的图片的平均IOU,代表预测的矩形框和真实目标的交集与并集之比。 Class: 标注物体分类的正确率,期望该值趋近于1。 Obj: 越接近1越好。 No Obj: 期望该值越来越小,但不为零。 count: count后的值是所有的当前subdivision图片中包含正样本的图片的数量。
每过一个批次会返回一个输出:
代码语言:javascript复制1: 806.396851, 806.396851 avg, 0.000000 rate, 1.457291 seconds, 64 images
1: 指示当前训练的迭代次数 806.396851:是总体的Loss(损失) 806.396851 avg:是平均Loss,这个数值应该越低越好,一般到0.几的时候就可直接退出训练。 0.000000 rate:代表当前的学习率,是在.cfg文件中定义的。 1.843955 seconds:表示当前批次训练花费的总时间。 64 images:这一行最后的这个数值是1*64的大小,表示到目前为止,参与训练的图片的总量。
八:测试
代码语言:javascript复制./darknet detect cfg/yolov3.cfg yolov3.weights data/one.jpg
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