Yolo v5 训练自己的数据集

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Yolo v5 训练自己的数据集

2022-05-07 14:04| 来源: 网络整理| 查看: 265

Yolo v5 训练自己的数据集 前言

感谢各位大佬尤其是,博主:深度学习菜鸟,参考原文链接https://blog.csdn.net/qq_36756866/article/details/109111065 本文仅用于记录调试过程,若侵犯了您的隐私请联系作者删除,感谢!!!

一、准备阶段

环境:官方要求Python>=3.8 and PyTorch>=1.6 本文 Pytorch:1.6.0 Cuda:10.0 Python:3.7 源代码下载:https://github.com/ultralytics/yolov5.git 创建虚拟环境,并通过pip install -r requirements.txt安装依赖包。

二、制作数据集 1 建立数据文件夹mydata

在yolov5目录下创建mydata文件夹(名字可以自定义),目录结构如下,将之前labelImg标注好的xml文件和图片放到对应目录下 mydata …images # 存放图片 …Annotations # 存放图片对应的xml文件 …ImageSets/Main #之后会在Main文件夹内自动生成train.txt,val.txt,test.txt和trainval.txt四个文件,存放训练集、验证集、测试集图片的名字(无后缀.jpg) 示例如下: mydata文件夹下内容如下: 在这里插入图片描述 Annotations文件夹下面为xml文件(标注工具采用labelImage),内容如下: 在这里插入图片描述 images为数据集格式中的JPEGImages,内容如下: 在这里插入图片描述 ImageSets文件夹下面有个Main子文件夹,其下面存放训练集、验证集、测试集的划分,通过脚本生成,可以创建一个split_train_val.py文件,代码内容如下:

#----------------------------------------------------------------------# # 验证集的划分在train.py代码里面进行 # test.txt和val.txt里面没有内容是正常的。训练不会使用到。 #----------------------------------------------------------------------# ''' #--------------------------------注意----------------------------------# 如果在pycharm中运行时提示: FileNotFoundError: [WinError 3] 系统找不到指定的路径。: './VOCdevkit/VOC2007/Annotations' 这是pycharm运行目录的问题,最简单的方法是将该文件复制到根目录后运行。 可以查询一下相对目录和根目录的概念。在VSCODE中没有这个问题。 #--------------------------------注意----------------------------------# ''' import os import random random.seed(0) # xmlfilepath=r'./VOCdevkit/VOC2007/Annotations' xmlfilepath=r'./Annotations' saveBasePath=r"./ImageSets/Main/" #----------------------------------------------------------------------# # 想要增加测试集修改trainval_percent # train_percent不需要修改 #----------------------------------------------------------------------# trainval_percent=1 train_percent=0.9 temp_xml = os.listdir(xmlfilepath) total_xml = [] for xml in temp_xml: if xml.endswith(".xml"): total_xml.append(xml) 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) print("train and val size",tv) print("traub suze",tr) ftrainval = open(os.path.join(saveBasePath,'trainval.txt'), 'w') ftest = open(os.path.join(saveBasePath,'test.txt'), 'w') ftrain = open(os.path.join(saveBasePath,'train.txt'), 'w') fval = open(os.path.join(saveBasePath,'val.txt'), 'w') for i in list: name=total_xml[i][:-4]+'\n' if i in trainval: ftrainval.write(name) if i in train: ftrain.write(name) else: fval.write(name) else: ftest.write(name) ftrainval.close() ftrain.close() fval.close() ftest .close()

运行代码后,在Main文件夹下生成下面四个txt文档: 在这里插入图片描述

2 准备label

在yolov5目录下创建voc_label.py文件,将训练集、验证集、测试集生成label标签(训练中要用到),同时将数据集路径导入txt文件中,代码内容如下:

# -*- coding: utf-8 -*- import xml.etree.ElementTree as ET import os from os import getcwd sets = ['train', 'val', 'test'] classes = ["cup","can","sprinkling","bottle"] # 改成自己的类别 abs_path = os.getcwd() print(abs_path) def convert(size, box): dw = 1. / (size[0]) dh = 1. / (size[1]) x = (box[0] + box[1]) / 2.0 - 1 y = (box[2] + box[3]) / 2.0 - 1 w = box[1] - box[0] h = box[3] - box[2] x = x * dw w = w * dw y = y * dh h = h * dh return x, y, w, h def convert_annotation(image_id): in_file = open('mydata/Annotations/%s.xml' % (image_id), encoding='UTF-8') out_file = open('mydata/labels/%s.txt' % (image_id), 'w') tree = ET.parse(in_file) root = tree.getroot() size = root.find('size') w = int(size.find('width').text) h = int(size.find('height').text) for obj in root.iter('object'): # difficult = obj.find('difficult').text difficult = obj.find('difficult').text cls = obj.find('name').text if cls not in classes or int(difficult) == 1: continue cls_id = classes.index(cls) xmlbox = obj.find('bndbox') b = (float(xmlbox.find('xmin').text), float(xmlbox.find('xmax').text), float(xmlbox.find('ymin').text), float(xmlbox.find('ymax').text)) b1, b2, b3, b4 = b # 标注越界修正 if b2 > w: b2 = w if b4 > h: b4 = h b = (b1, b2, b3, b4) bb = convert((w, h), b) out_file.write(str(cls_id) + " " + " ".join([str(a) for a in bb]) + '\n') wd = getcwd() for image_set in sets: if not os.path.exists('mydata/labels/'): os.makedirs('mydata/labels/') image_ids = open('mydata/ImageSets/Main/%s.txt' % (image_set)).read().strip().split() list_file = open('mydata/%s.txt' % (image_set), 'w') for image_id in image_ids: list_file.write(abs_path + '/mydata/images/%s.jpg\n' % (image_id)) convert_annotation(image_id) list_file.close()

上述代码可以把数据集格式转换成yolo_txt格式,即将每个xml标注提取bbox信息为txt格式(这种数据集格式成为yolo_txt格式),每个图像对应一个txt文件,文件每一行为一个目标的信息,包括class, x_center, y_center, width, height格式。格式如下: 在这里插入图片描述 参考(https://github.com/ultralytics/yolov5/wiki/Train-Custom-Data#2-create-labels) 代码运行后会生成如下labels文件夹和三个包含数据集的txt文件,其中labels中为不同图像的标注文件,train.txt等txt文件为划分后图像所在位置的绝对路径,如train.txt就含有所有训练集图像的绝对路径。 在这里插入图片描述 三个txt文件里面的内容如下: 在这里插入图片描述

注意:运行voc_label.py时报错“ZeroDivisionError: float division by zero”的原因是:标注文件中存在width为0或者height为0的数据,检查修改后可解决。

3 配置文件 3.1 数据集的配置

在yolov5目录下的data文件夹下新建一个mydata.yaml文件(可以自定义命名),用来存放训练集和验证集的划分文件(train.txt和val.txt),这两个文件是通过运行voc_label.py代码生成的,然后是目标的类别数目和具体类别列表,mydata.yaml内容如下: 在这里插入图片描述

注意:mydata.yaml文件中train和val通过train.txt和val.txt指定,若在训练时报错,则检查冒号后面是否有空格,若没有会被认为是字符串而不是字典,引发报错。

3.2 编辑模型配置文件

在yolov5/model文件夹下是模型的配置文件,提供s、m、l、x版本,随着架构的增大,训练时间也是逐渐增大,假设采用yolov5s.yaml,只用修改一个参数,把nc改成自己的类别数: 在这里插入图片描述 至此,自定义数据集已创建完毕,接下来就是训练模型了。

4 模型训练 4.1 模型训练

运行train.py之前需要修改几个参数,如下: 在这里插入图片描述

以上参数解释如下: epochs:指的就是训练过程中整个数据集将被迭代多少次,显卡不行你就调小点。 batch-size:一次看完多少张图片才进行权重更新,梯度下降的mini-batch,显卡不行你就调小点。 cfg:存储模型结构的配置文件 data:存储训练、测试数据的文件 img-size:输入图片宽高,显卡不行你就调小点。 rect:进行矩形训练 resume:恢复最近保存的模型开始训练 nosave:仅保存最终checkpoint notest:仅测试最后的epoch evolve:进化超参数 bucket:gsutil bucket cache-images:缓存图像以加快训练速度 weights:权重文件路径 name: 重命名results.txt to results_name.txt device:cuda device, i.e. 0 or 0,1,2,3 or cpu adam:使用adam优化 multi-scale:多尺度训练,img-size +/- 50% single-cls:单类别的训练集

4.2训练过程可视化

利用tensorboard可视化训练过程,训练开始会在yolov5目录生成一个runs文件夹,利用tensorboard打开即可查看训练日志,命令如下:

tensorboard --logdir=runs 5 遇到的问题

1、 detect文件报错有关SPPF 修改方法:在models中的common中加上下面的代码

class SPPF(nn.Module): # export-friendly version of nn.SiLU() @staticmethod def forward(x): return x * torch.sigmoid(x)

2、训练时出现找不到标签文件 修改方法:首先检查mydata文件夹写的名称是否按照要求建立,按要求建立依旧报错:则将标签文件与图像文件一起放在Images中。



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