【目标检测】用Faster R-CNN训练自己的数据集

目录

一、环境准备

二、训练过程

三、推理过程

一、环境准备

 我这里的环境是ubuntu18.04系统，colab + python3.7

二、训练过程

1、下载Faster R-CNN源码 ，我这里使用的源码是pytorch版本的 ，原作者的是tensorflow版本。

在这里贴上代码地址。

       https://github.com/chenyuntc/simple-faster-rcnn-pytorchhttps://github.com/chenyuntc/simple-faster-rcnn-pytorch.git

2、安装扩展包

      下载的源码中有一个 requirements.txt文件，列出了需要安装的扩展包名字。

如果是在本地可以在cmd中直接运行以下代码：

pip install -r requirements.txt

如果是在colab环境下面，因为已经自带了torch和torchvision 我们只需要安装作者在Install

dependencies 里面列出的包。

命令如下：

pip install visdom scikit-image tqdm fire ipdb matplotlib torchnet

3、修改训练参数

打开源码的utils文件夹下的config.py文件，修改其中一些重要参数，如：

• --caffe-pretrain=False: use pretrain model from caffe or torchvision (Default: torchvison)
• --plot-every=n: visualize prediction, loss etc every n batches.
• --env: visdom env for visualization
• --voc_data_dir: where the VOC data stored
• --use-drop: use dropout in RoI head, default False
• --use-Adam: use Adam instead of SGD, default SGD. (You need set a very low lr for Adam)
• --load-path: pretrained model path, default None, if it's specified, it would be loaded.

4、替换数据集

       源码中的数据集存放路径见上图 voc_data_dir 参数，我们将自己的数据集按照文件夹结构替换存放在VOCDevkit中。

Annotations存放的是标签的XML文件，JPEGImages存放的是自己的数据集所有图片，ImageSets\Main文件夹下保存的是test.txt、train.txt、trainval.txt、val.txt，分别是测试集、训练集、训练验证集、验证集的标签文件名号。

可以按照下图的结构制作自己的数据集。

       考虑到源码中没有数据集划分程序，这里把划分代码贴出来，替换成自己的各个文件路径后直接运行就可以自动生成所需的txt文件啦。

 核心代码如下：

import os
import random


trainval_percent = 0.0
train_percent = 0.0
xmlfilepath = 'data/Annotations'
txtsavepath = 'data/ImageSets'
total_xml = os.listdir(xmlfilepath)

num = len(total_xml)
list = range(num)
tv = int(num * trainval_percent)
tr = int(tv * train_percent)
trainval = random.sample(list, tv)
train = random.sample(trainval, tr)

ftrainval = open('data/ImageSets/trainval.txt', 'w')
ftest = open('data/ImageSets/test.txt', 'w')
ftrain = open('data/ImageSets/train.txt', 'w')
fval = open('data/ImageSets/val.txt', 'w')

5、修改目标类别

       打开data目录下的voc_dataset.py文件，第137行VOC_BBOX_LABEL_NAMES表示目标检测的类别，将其修改为自己数据集的类别。

 

6、开始训练

在运行train.py 文件之前，另开一个终端运行

nohup python -m visdom.server & 

可以在:8097">http://:8097上查看训练的进程以及各项指标

运行

python train.py train --env='fasterrcnn' --plot-every=100 

进行14个epoch的训练。

 训练完成后会在根目录的checkpoints目录下生成权重文件

三、推理过程

找到源码下的demo.ipynb文件

在终端或命令行输入里面的代码，做如下修改：

img = read_image('预测的图片的路径')
img = t.from_numpy(img)[None]

修改utils文件夹下的vis_tool.py 里面的VOC_BBOX_LABEL_NAMES 为自己的类别。

最后执行预测代码 源码给了两种预测的方法，取决于训练的时候加载的vgg16预训练权重是caffe框架的还是pytorch的。

如果是pytorch 的就执行下面的代码。

trainer.load('训练好的权重路径')
opt.caffe_pretrain=False # this model was trained from torchvision-pretrained model
_bboxes, _labels, _scores = trainer.faster_rcnn.predict(img,visualize=True)
vis_bbox(at.tonumpy(img[0]),
         at.tonumpy(_bboxes[0]),
         at.tonumpy(_labels[0]).reshape(-1),
         at.tonumpy(_scores[0]).reshape(-1))

 

这次内容就分享到这里了，希望与各位老师和小伙伴们交流学习~