深度学习目标检测入门实战

news2024/11/13 7:51:49

深度学习目标检测入门实战

  • 一、什么是目标检测
  • 二、目标检测常用的数据集(开源)
    • (一)VOC数据集
      • (1)背景知识
      • (2)数据集的下载
      • (3)VOC2007 数据集的标注
      • (4)VOC2012 数据集的标注
    • (二)COCO 数据集
      • (1)背景知识
      • (2)数据集的下载
      • (3)COCO2017 数据集的标注
  • 三、如何标注自己的数据集
    • (一)MakeSense(在线)
    • (二)CVAT(在线)(强推!)
    • (三)Labelimg(虚拟环境)
    • (四)精灵标注助手(本地)
  • 四、如何用Pytorch读取COCO数据集
  • 五、如何用自己的数据集标注成COCO的数据格式

一、什么是目标检测

(一)目标检测:位置 + 类别
主流的目标检测,都是矩阵框的形式输出
在这里插入图片描述

人脸检测:目标-人脸
文字检测:目标-文字

(二)语义分割:更高精度
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二、目标检测常用的数据集(开源)

(一)VOC数据集

官网:http://host.robots.ox.ac.uk/pascal/VOC/

(1)背景知识

  • 很多领域数据集的开源往往都伴随着竞赛的产生,VOC就是PASCAL竞赛中所使用的数据集
    比赛形式:
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数据集在这里插入图片描述
评分系统在这里插入图片描述
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  • VOC 2005 ~ 2012 发展历史在这里插入图片描述
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    所以大家更偏向于使用 VOC2007、VOC2012 数据集

(2)数据集的下载

强烈建议把数据集链接复制到迅雷中下载!!!
除了原始官方的下载路径,还有P2P资源,其他人下载此文件,迅雷开着,也愿意分享,我们就可以从这些地方获得资源,可大大提升下载速度

法一:用VOC官网

  1. 进入不同年份的竞赛
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  2. 在 Development Kit 中下载
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    法二:用Pytorch中的库
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这里我们就以下载 VOC2007 和VOC2012为例
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.tar是Linux上面的压缩格式,右键解压即可
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(3)VOC2007 数据集的标注

  • VOC2007中的文件
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  • Annotations:其文件夹底下包含了.xml 文件,描述了图片的各种信息,特别是目标的位置坐标
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  • ImageSets:主要关注Main文件夹底下的内容,里面的文件包含了不同类别目标的训练/验证数据集图片名称
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  • JPEGImages:原图片
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  • SementationClass/Object:用于语义分割,我们不关注
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(4)VOC2012 数据集的标注

会发现文件夹的结构目录和 VOC2007 的一样,唯一不同的可能就是文件夹中图片的命名方式:年份_图片标号

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  • 对于先前以2008年为分界线,数据集不同的解释
    在这里插入图片描述
  • 复习解读
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(二)COCO 数据集

官网:https://cocodataset.org/#home

(1)背景知识

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Explore:
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Download
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我们常用的数据集是 COCO2017

(2)数据集的下载

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Train Images 和 Val Images 是一样的目录结构,训练数据集太大了,这里就只下验证集和标注

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(3)COCO2017 数据集的标注

  • val2017文件夹下
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  • annotations文件夹下
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    从instances_val2017.json 中截取的一部分在这里插入图片描述
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  • 格式化代码的方法
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三、如何标注自己的数据集

(一)MakeSense(在线)

链接:https://www.makesense.ai/
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1. 上传图片
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2. 打标
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3. 导出
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  • 导出成 VOC 格式
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  • 导出成 YOLO 格式
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4. 用 AI 标注的方法(这个网站这个功能加载的好慢)
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(二)CVAT(在线)(强推!)

官网:https://www.cvat.ai/,可以进行多人协作,可以更好的处理大型项目,推荐!
1. 创建Project
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2. 创建task

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3. 进入task中打标
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4. 导出
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5. 下载到本地打开
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另:

  • 从这里导出task和在打标界面导出效果相同
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  • CVAT还支持将整个项目直接导出
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(三)Labelimg(虚拟环境)

(1)在虚拟环境中安装+启动

# 安装
pip install labelimg -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
# 启动
labelimg

(2)标注
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(3)常见报错

QMimeDatabase: Error loading internal MIME dataAn error has been encountered at line

原因:直接使用了anaconda的base环境(python>3.10),安装labelimg。安装labelimg的python环境必须低于3.10,否则labelimg会出现闪退

(四)精灵标注助手(本地)

如果是自制数据集,担心自己数据集的安全性,可以考虑本地,但更推荐用网站在线标注
下载链接:http://www.jinglingbiaozhu.com/
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1. 导入图片
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2. 打标
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3. 导出
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4. 格式化
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四、如何用Pytorch读取COCO数据集

(1)准备工作
配环境
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了解读取COCO数据集所用函数
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(2)便调试边写代码
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import torchvision
from PIL import ImageDraw

# 路径的正确写法
# 1、加 r (加个 r 可代表不进行转义)   2、把 /写成 //   3、把 /写成 \
coco_dataset = torchvision.datasets.CocoDetection(root=r"D:\Python\COCO_Debug\val2017",
                                                  annFile=r"D:\Python\COCO_Debug\annotations\instances_val2017.json")
image,info = coco_dataset[0]
# 想要画出框,要获得图片的 handler(句柄)
image_handle = ImageDraw.ImageDraw(image)
for annotation in info:
    x_min,y_min,width,height = annotation['bbox']
    image_handle.rectangle(((x_min,y_min),(x_min+width,y_min+height)))

image.show()

五、如何用自己的数据集标注成COCO的数据格式

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import torchvision
from PIL import ImageDraw

# 路径的正确写法
# 1、加 r (加个 r 可代表不进行转义)   2、把 / 写 //   3、把 / 写成 \
coco_dataset = torchvision.datasets.CocoDetection(root=r"MyDataset",
                                                  annFile=r"MyDataset/mydataset_coco/annotations/instances_default.json")
image,info = coco_dataset[0]
# 想要画出框,要获得图片的handler(句柄)
image_handle = ImageDraw.ImageDraw(image)
for annotation in info:
    x_min,y_min,width,height = annotation['bbox']
    image_handle.rectangle(((x_min,y_min),(x_min+width,y_min+height)))

image.show()

为什么喜欢把数据集的标注导出成标准的数据集格式,就是为了方便我们使用这些API,后面写代码的时候,替换一下路径即可


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