在自己的数据集上训练YOLOv3模型

前面依次介绍了:

1,《从零开始在Windows10中编译安装YOLOv3

2,《在Pascal VOC 数据集上训练YOLOv3模型

3,《在COCO 数据集上训练YOLOv3模型

本节介绍在自己的数据集上训练YOLOv3。具体步骤如下。本文推荐的YOLOv3项目文件夹结构

文件夹结构

yolov3:表示这是YOLOv3模型下的工程项目

ebike: 工程项目名

backup:模型备份路径

cfg:存放模型配置文件“yolov3-项目名.cfg”

data:存放类别名文件“项目名.names”和数据集配置文件“项目名.data”

images:存放图片、标注文件、训练数据集文件“train.txt”和测试数据集文件“test.txt”

第一步准备图片。以电动车和自行车检测为例,先从百度查找并下载电动车和自行车的图片,每个种类100~150张即可。把图片下载到D:\yolov3\ebike\cfg文件夹中

下载图片

第二步用LabelImg标注图片。LabelImg下载地址:https://github.com/tzutalin/labelImg

标注图片

YOLO标注格式:<object-class> <x_center> <y_center> <width> <height>

<object-class> - 类别ID, 整型数值,从0到(classes-1)。

<x> <y> - 物体边界框中心点坐标(x,y), 相对于图片宽(width)和 高(height)的比值,浮点数类型,取值范围[0.0 - 1.0] 。  

<x> = <absolute_x> / <image_width> 

<y> = <absolute_y> / <image_height>.

<width> <height> - 物体边界框宽度和高度相对于(relative to)图片宽度和高度的比值.

YOLO标注文件内容

标注文件为.txt格式,与图片同名。例如,对于图片“1.jpg” ,标注文件为“1.txt”。

图片与标注文件

第三步,制作训练数据和测试数据集文件。用下面的Python脚本文件制作训练数据集文件“train.txt”和测试数据集文件“test.txt”。把Python文件generate_train_test_datafile.py保存在D:\yolov3\ebike\images文件夹

generate_train_test_datafile.py

然后运行:

python generate_train_test_datafile.py

结果如下:

train.txt 和 test.txt

第四步创建类别名文件。在D:\yolov3\ebike\data文件夹下,创建一个“obj.names”文件。文件的每一行是一个对象的名称。

本文检测对象是电动车和自行车,所以创建一个名字为“ebike.names"文件。第一行是ebike,第二行是bike。

ebike.names

第五步,数据集配置文件 。在D:\yolov3\ebike\data文件夹下,创建一个“obj.data”文件。文件格式为:

classes= 2  #标签(类别)数量

train  = data/train.txt  #训练数据集文件

valid  = data/test.txt   #测试数据集文件

names = data/obj.names #类别名文件

backup = backup/  #模型备份路径

本文检测对象是电动车和自行车,所以创建一个名字为“ebike.data"文件。根据上述步骤,配置结果如下

ebike.data

第六步,模型配置文件 。从D:\darknet\build\darknet\x64\cfg文件夹下,将yolov3.cfg拷贝到D:\yolov3\ebike\cfg文件夹,然后重命名为:“yolov3-ebike.cfg”

修改batch=64,subdivisions=16,max_batches=6000,steps=4800,5400

yolov3-ebike.cfg

修改[yolo]的classes=实际类别数量,本文classes=2。对应yolov3.cfg的行数:L610,L696,L783

https://github.com/AlexeyAB/darknet/blob/0039fd26786ab5f71d5af725fc18b3f521e7acfd/cfg/yolov3.cfg#L610

https://github.com/AlexeyAB/darknet/blob/0039fd26786ab5f71d5af725fc18b3f521e7acfd/cfg/yolov3.cfg#L696

https://github.com/AlexeyAB/darknet/blob/0039fd26786ab5f71d5af725fc18b3f521e7acfd/cfg/yolov3.cfg#L783

修改[yolo]对应上一层[convolutional]的filters=(classes + 5)x3,本文filters=(2+5)x3=21。对应yolov3.cfg的行数:L603,L689,L776

https://github.com/AlexeyAB/darknet/blob/0039fd26786ab5f71d5af725fc18b3f521e7acfd/cfg/yolov3.cfg#L603

https://github.com/AlexeyAB/darknet/blob/0039fd26786ab5f71d5af725fc18b3f521e7acfd/cfg/yolov3.cfg#L689

https://github.com/AlexeyAB/darknet/blob/0039fd26786ab5f71d5af725fc18b3f521e7acfd/cfg/yolov3.cfg#L776

yolov3-ebike.cfg

第七步,下载https://pjreddie.com/media/files/darknet53.conv.74 到D:\darknet文件夹

第八步,启动YOLOv3模型训练。在D:\darknet文件夹的地址栏中键入“cmd”,启动Windows命令行终端,运行命令:

YOLOv3模型训练命令格式:darknet.exe detector train data/obj.data yolo-obj.cfg darknet53.conv.74 

训练结果:

第九步,测试训练模型。

在D:\yolov3\ebike\cfg文件夹中把“yolov3-ebike.cfg”另存为“yolov3-ebike-test.cfg”,修改第1~7行如下:

从网上下载一张电动车图片到D:\yolov3\ebike\test_images文件夹

在D:\darknet文件夹的地址栏中键入“cmd”,启动Windows命令行终端,运行命令:

darknet.exe detector test d:\yolov3\ebike\data\ebike.data d:\yolov3\ebike\cfg\yolov3-ebike-test.cfg d:\yolov3\ebike\backup\yolov3-ebike_1000.weights d:\yolov3\ebike\test_images\ebike1.jpg

参考文献:

How to train (to detect your custom objects

注意事项:

YOLOv3是一行一行解析的,注释语句要独立成行!~ 不能和普通语句放在同一行

参考阅读《深度学习图像识别技术

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