基于tensorflow2.0的yolov4训练自己的数据集(一)
在windows和linux分别训练了基于tensorflow2的yolov4模型,将方法记录下来,方便其他同学参考借鉴。内容较多,分批写出来:
目录
软件的训练环境及版本:tensorflow2.3.0,yolov4,windows10、ubuntu20,python3.7,VOC2007格式数据集。GPU环境可以参考我之前博客的环境安装方法。
一、制作数据集
使用LabelImage进行标注,LabelImage的下载安装方法,百度上用的比较多,这里就不赘述了。简单介绍一下LabelImage的标注方法,制作自己的数据集。
1、下载LabelImage
下载安装LabelImage,地址:LabelImage地址。
2、安装LabelImage
解压进入到LabelImage的文件路径,运行命令:conda install pyqt=5,安装依赖,并完成之后运行命令:pyrcc5 -o resources.py resources.qrc(这里可能会提示路径问题,这里就不做解决办法了,网上而很多)。完成之后直接运行:python labelImg.py。不出意外的话可以直接打开Labelmage界面。如下图所示:
4、制作数据集
这里不做过多的LabelImage的使用,做一下基本的操作,达到我们可以制作自己的数据集即可。
点击上图1,可以直接打开自己图片的文件夹,LabelImage会加载到右下角的“File List”里面,将所有的图片显示到该窗口中。
在“File List”中选择要标注的图片,点击“w”建(Create RectBox的快捷键),可以对目标进行标注,如下图所示:
没标注完一张图片要保存标注的数据,否则切换图片的时候标注的结果会消失!!!!点击快捷方式(CTRL+S)直接保存标注的结果。
反复多张标注完成后,基础数据集已经标注完毕。
5、制作VOC2007数据集
构建结构目录,我的结构目录如下所示:
介绍一下各个文件夹的用途:
Annotations:里面是标注图片对应的标注信息,是xml格式的(标注你的xml,可以自行进去看一下结构,里面主要的就是类别和标注的坐标点,其他不重要)。
ImageSets:在后面里面生成Main文件夹,里面包含train和test,主要记录训练集的文件名称和测试集的文件名称。
JPEImages:原始的图片数据。
labels:该文件夹和ImageSets的Main文件夹在后面共同生成,用于生成VOC2007格式的数据集。
6、生成VOC2007数据集的文件
该步骤会将上一步的ImageSets和labels缺少的文件补齐,并生成2007_Train和2007_test的txt文件。下面的代码自动制作VOC2007的数据集,直接运行即可:
#缺少依赖包的同学自行下载一下,很好下
import xml.etree.ElementTree as ET
import pickle
import os
from os import listdir, getcwd
from os.path import join
import random
#类别根据你的数据集类别进行定义
classes=["类别1","类别2","类别3"]
def clear_hidden_files(path):
dir_list = os.listdir(path)
for i in dir_list:
abspath = os.path.join(os.path.abspath(path), i)
if os.path.isfile(abspath):
if i.startswith("._"):
os.remove(abspath)
else:
clear_hidden_files(abspath)
def convert(size, box):
dw = 1./size[0]
dh = 1./size[1]
x = (box[0] + box[1])/2.0
y = (box[2] + box[3])/2.0
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)
#下面的文件夹和文件的名称根据你的喜好自定定义,也可以按照我这里的代码直接运行
def convert_annotation(image_id):
in_file = open('VOCdevkit\VOC2007\Annotations\%s.xml' %image_id)
out_file = open('VOCdevkit\VOC2007\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
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))
bb = convert((w,h), b)
out_file.write(str(cls_id) + " " + " ".join([str(a) for a in bb]) + '\n')
in_file.close()
out_file.close()
wd = os.getcwd()
wd = os.getcwd()
work_sapce_dir = os.path.join(wd, "VOCdevkit\\")
if not os.path.isdir(work_sapce_dir):
os.mkdir(work_sapce_dir)
work_sapce_dir = os.path.join(work_sapce_dir, "VOC2007\\")
if not os.path.isdir(work_sapce_dir):
os.mkdir(work_sapce_dir)
annotation_dir = os.path.join(work_sapce_dir, "Annotations\\")
if not os.path.isdir(annotation_dir):
os.mkdir(annotation_dir)
clear_hidden_files(annotation_dir)
image_dir = os.path.join(work_sapce_dir, "JPEGImages\\")
if not os.path.isdir(image_dir):
os.mkdir(image_dir)
clear_hidden_files(image_dir)
VOC_file_dir = os.path.join(work_sapce_dir, "ImageSets\\")
if not os.path.isdir(VOC_file_dir):
os.mkdir(VOC_file_dir)
VOC_file_dir = os.path.join(VOC_file_dir, "Main\\")
if not os.path.isdir(VOC_file_dir):
os.mkdir(VOC_file_dir)
train_file = open(os.path.join(wd, "2007_train.txt"), 'w')
test_file = open(os.path.join(wd, "2007_test.txt"), 'w')
train_file.close()
test_file.close()
VOC_train_file = open(os.path.join(work_sapce_dir, "ImageSets\\Main\\train.txt"), 'w')
VOC_test_file = open(os.path.join(work_sapce_dir, "ImageSets\\Main\\test.txt"), 'w')
VOC_train_file.close()
VOC_test_file.close()
if not os.path.exists('VOCdevkit\\VOC2007\\labels'):
os.makedirs('VOCdevkit\\VOC2007\\labels')
train_file = open(os.path.join(wd, "2007_train.txt"), 'a')
test_file = open(os.path.join(wd, "2007_test.txt"), 'a')
VOC_train_file = open(os.path.join(work_sapce_dir, "ImageSets\\Main\\train.txt"), 'a')
VOC_test_file = open(os.path.join(work_sapce_dir, "ImageSets\\Main\\test.txt"), 'a')
list = os.listdir(image_dir) # list image files
probo = random.randint(1, 100)
print("Probobility: %d" % probo)
for i in range(0,len(list)):
path = os.path.join(image_dir,list[i])
if os.path.isfile(path):
image_path = image_dir + list[i]
voc_path = list[i]
(nameWithoutExtention, extention) = os.path.splitext(os.path.basename(image_path))
(voc_nameWithoutExtention, voc_extention) = os.path.splitext(os.path.basename(voc_path))
annotation_name = nameWithoutExtention + '.xml'
annotation_path = os.path.join(annotation_dir, annotation_name)
probo = random.randint(1, 100)
print("Probobility: %d" % probo)
if(probo < 75):
if os.path.exists(annotation_path):
train_file.write(image_path + '\n')
VOC_train_file.write(voc_nameWithoutExtention + '\n')
convert_annotation(nameWithoutExtention)
else:
if os.path.exists(annotation_path):
test_file.write(image_path + '\n')
VOC_test_file.write(voc_nameWithoutExtention + '\n')
convert_annotation(nameWithoutExtention)
train_file.close()
test_file.close()
VOC_train_file.close()
VOC_test_file.close()
执行完上述步骤,如果没有报错的话,你的数据集已经制作完毕。
二、利用DarkNet训练你的数据集
1、下载yolov4工程
github下载基于DarkNet的yolov4的工程,下载地址:yolov4工程地址。
下载并解压如下所示:
我就大概的列一下解压的文件,不用纠结这里面的东西,你不会少文件的放心吧^_^。
2、迁移学习,下载选中文件
接下来就要用darknet训练你自己的数据集了,训练之前,我们肯定是用迁移学习的方式进行训练的,我们下载一下它训练好的权重文件:权重地址,可以*,如果下载的慢的话可以私信我要一份全汇总文件,大概245M左右。
3、训练模型
训练的话windows和linux训练过程是不一样的,习惯windows的同学这里是个福音。因为windows平台其实比linux更好训练,是不是很神奇,一般都是windows坑比较多,这里却相反。
3.1 windows平台下训练模型
先说windows下面的训练吧,在当前darknet目录下,进入build\darknet中,可以看到下面的东西,做过vs环境开发的同学看到这它们是不是很开心^_^,连CMAKE都不用了:
先不看x64文件夹里面的东西,就看vs的这些项目,从名字就很容易理解它们的分别的作用了,无非就是生成darknet.exe的工程,生成darknet.dll方便你融入自己项目的工程,是否是GPU的工程,根据自己项目需求习性选择吧,就不做过多解释了。这里再说一下我用的是vs2015做的,其实别的版本也无所谓。我直接用darknet.sln直接生成exe了,因为这个训练我只要它的模型,最后要转到tensorflow2.0的环境里。
打开darknet.sln,编译运行,最后生成darknet.exe,这里面坑比较少,我编译的比较顺利,如果出现vs编译过程中出现错的话,自行解决一下吧,vs的错误还是很好解决的,因为每个人的错误可能不一样,这里就不做赘述了。
编译成功后,会生成darknet.exe,如下图所示:
用这个程序就可以训练我们自己的yolov4模型了。到此我们已经把基础工作做好了,接下来我们就要正式训练我们的模型。先写到这里,后续步骤在基于tensorflow2的yolov4训练自己的数据集(二)中继续更新。