Windows11+PyCharm利用MMSegmentation训练自己的数据集保姆级教程

news2025/2/12 8:58:20

系统版本:Windows 11

依赖环境:Anaconda3

运行软件:PyCharm

一.环境配置

  1. 通过Anaconda Prompt(anaconda)打开终端
  2. 创建一个虚拟环境
conda create --name mmseg python=3.9

3.激活虚拟环境

conda activate mmseg

4.安装pytorch和cuda

torch版本要求是1.12或者1.13,这里选择安装1.12,安装命令从pytorch官网找,地址

pip install torch==1.12.1+cu116 torchvision==0.13.1+cu116 torchaudio==0.12.1 --extra-index-url https://download.pytorch.org/whl/cu116

5.安装mmcv 

安装命令生成地址:地址

pip install mmcv==2.0.0rc4 -f https://download.openmmlab.com/mmcv/dist/cu116/torch1.12/index.html

6.下载源码

这里可以去github上下载1.1.1版本代码,也可以下载我准备好的代码:地址

7.用pycharm打开mmsegmentation-1.1.1

选择好配置的环境之后,打开终端,运行如下命令:

pip install -v -e .

至此环境配置完成。

二.准备自己的数据集

数据集的准备请查看:数据集制作教程

上面提供的源码中包含可训练的数据集,可以直接下载!

三.开始训练

在pycharm中打开上面下载的源码。

1.在mmseg/datasets文件夹下新建mysegDataset.py

from mmseg.registry import DATASETS
from .basesegdataset import BaseSegDataset

@DATASETS.register_module()
class mysegDataset(BaseSegDataset):
    # 类别和对应的 RGB配色
    METAINFO = {
        'classes':['background', 'red', 'green', 'white', 'seed-black', 'seed-white'],
        'palette':[[127,127,127], [200,0,0], [0,200,0], [144,238,144], [30,30,30], [251,189,8]]
    }
    
    # 指定图像扩展名、标注扩展名
    def __init__(self,
                 seg_map_suffix='.png',   # 标注mask图像的格式
                 reduce_zero_label=False, # 类别ID为0的类别是否需要除去
                 **kwargs) -> None:
        super().__init__(
            seg_map_suffix=seg_map_suffix,
            reduce_zero_label=reduce_zero_label,
            **kwargs)

2.注册数据集

在`mmseg/datasets/__init__.py`中注册刚刚定义的`mysegDataset`数据集类,如下图所示,在最后添加即可

3.pipeline配置文件

在configs/_base_/datasets文件夹下新建mysegDataset_pipeline.py,并添加如下代码。



# 数据集路径
dataset_type = 'mysegDataset' # 数据集类名
data_root = 'Watermelon87_Semantic_Seg_Mask/' # 数据集路径(相对于mmsegmentation主目录)

# 输入模型的图像裁剪尺寸,一般是 128 的倍数,越小显存开销越少
crop_size = (512, 512)

# 训练预处理
train_pipeline = [
    dict(type='LoadImageFromFile'),
    dict(type='LoadAnnotations'),
    dict(
        type='RandomResize',
        scale=(2048, 1024),
        ratio_range=(0.5, 2.0),
        keep_ratio=True),
    dict(type='RandomCrop', crop_size=crop_size, cat_max_ratio=0.75),
    dict(type='RandomFlip', prob=0.5),
    dict(type='PhotoMetricDistortion'),
    dict(type='PackSegInputs')
]

# 测试预处理
test_pipeline = [
    dict(type='LoadImageFromFile'),
    dict(type='Resize', scale=(2048, 1024), keep_ratio=True),
    dict(type='LoadAnnotations'),
    dict(type='PackSegInputs')
]

# TTA后处理
img_ratios = [0.5, 0.75, 1.0, 1.25, 1.5, 1.75]
tta_pipeline = [
    dict(type='LoadImageFromFile', file_client_args=dict(backend='disk')),
    dict(
        type='TestTimeAug',
        transforms=[
            [
                dict(type='Resize', scale_factor=r, keep_ratio=True)
                for r in img_ratios
            ],
            [
                dict(type='RandomFlip', prob=0., direction='horizontal'),
                dict(type='RandomFlip', prob=1., direction='horizontal')
            ], [dict(type='LoadAnnotations')], [dict(type='PackSegInputs')]
        ])
]

# 训练 Dataloader
train_dataloader = dict(
    batch_size=2,
    num_workers=0,
    persistent_workers=True,
    sampler=dict(type='InfiniteSampler', shuffle=True),
    dataset=dict(
        type=dataset_type,
        data_root=data_root,
        data_prefix=dict(
            img_path='img_dir/train', seg_map_path='ann_dir/train'),
        pipeline=train_pipeline))

# 验证 Dataloader
val_dataloader = dict(
    batch_size=1,
    num_workers=0,
    persistent_workers=True,
    sampler=dict(type='DefaultSampler', shuffle=False),
    dataset=dict(
        type=dataset_type,
        data_root=data_root,
        data_prefix=dict(
            img_path='img_dir/val', seg_map_path='ann_dir/val'),
        pipeline=test_pipeline))

# 测试 Dataloader
test_dataloader = val_dataloader

# 验证 Evaluator
val_evaluator = dict(type='IoUMetric', iou_metrics=['mIoU', 'mDice', 'mFscore'])

# 测试 Evaluator
test_evaluator = val_evaluator

4.配置生成

在主目录下新建configset.py,并添加如下代码。

改代码中主要用于配置训练参数,右键运行生成配置文件。

from mmengine import Config
cfg = Config.fromfile('./configs/unet/unet-s5-d16_fcn_4xb4-160k_cityscapes-512x1024.py') ##选择训练模型
dataset_cfg = Config.fromfile('./configs/_base_/datasets/mysegDataset_pipeline.py')   ## 选择pipeline
cfg.merge_from_dict(dataset_cfg)

# 类别个数
NUM_CLASS = 6

cfg.crop_size = (256, 256)
cfg.model.data_preprocessor.size = cfg.crop_size
cfg.model.data_preprocessor.test_cfg = dict(size_divisor=128)

# 单卡训练时,需要把 SyncBN 改成 BN
cfg.norm_cfg = dict(type='BN', requires_grad=True) # 只使用GPU时,BN取代SyncBN
cfg.model.backbone.norm_cfg = cfg.norm_cfg
cfg.model.decode_head.norm_cfg = cfg.norm_cfg
cfg.model.auxiliary_head.norm_cfg = cfg.norm_cfg

# 模型 decode/auxiliary 输出头,指定为类别个数
cfg.model.decode_head.num_classes = NUM_CLASS
cfg.model.auxiliary_head.num_classes = NUM_CLASS

# 训练 Batch Size
cfg.train_dataloader.batch_size = 2

# 结果保存目录
cfg.work_dir = './work_dirs/mysegDataset-UNet'

# 模型保存与日志记录
cfg.train_cfg.max_iters = 10000 # 训练迭代次数
cfg.train_cfg.val_interval = 500 # 评估模型间隔
cfg.default_hooks.logger.interval = 100 # 日志记录间隔
cfg.default_hooks.checkpoint.interval = 2500 # 模型权重保存间隔
cfg.default_hooks.checkpoint.max_keep_ckpts = 1 # 最多保留几个模型权重
cfg.default_hooks.checkpoint.save_best = 'mIoU' # 保留指标最高的模型权重

# 随机数种子
cfg['randomness'] = dict(seed=0)

cfg.dump('myconfigs/mysegDataset_UNet.py')

5.修改num_workers=0

使用Windows系统训练,将上一步生成的配置文件中所有的num_workers修改成0。

crop_size = (
    256,
    256,
)
data_preprocessor = dict(
    bgr_to_rgb=True,
    mean=[
        123.675,
        116.28,
        103.53,
    ],
    pad_val=0,
    seg_pad_val=255,
    size=(
        512,
        1024,
    ),
    std=[
        58.395,
        57.12,
        57.375,
    ],
    type='SegDataPreProcessor')
data_root = 'Watermelon87_Semantic_Seg_Mask/'
dataset_type = 'mysegDataset'
default_hooks = dict(
    checkpoint=dict(
        by_epoch=False,
        interval=2500,
        max_keep_ckpts=1,
        save_best='mIoU',
        type='CheckpointHook'),
    logger=dict(interval=100, log_metric_by_epoch=False, type='LoggerHook'),
    param_scheduler=dict(type='ParamSchedulerHook'),
    sampler_seed=dict(type='DistSamplerSeedHook'),
    timer=dict(type='IterTimerHook'),
    visualization=dict(type='SegVisualizationHook'))
default_scope = 'mmseg'
env_cfg = dict(
    cudnn_benchmark=True,
    dist_cfg=dict(backend='nccl'),
    mp_cfg=dict(mp_start_method='fork', opencv_num_threads=0))
img_ratios = [
    0.5,
    0.75,
    1.0,
    1.25,
    1.5,
    1.75,
]
load_from = None
log_level = 'INFO'
log_processor = dict(by_epoch=False)
model = dict(
    auxiliary_head=dict(
        align_corners=False,
        channels=64,
        concat_input=False,
        dropout_ratio=0.1,
        in_channels=128,
        in_index=3,
        loss_decode=dict(
            loss_weight=0.4, type='CrossEntropyLoss', use_sigmoid=False),
        norm_cfg=dict(requires_grad=True, type='BN'),
        num_classes=6,
        num_convs=1,
        type='FCNHead'),
    backbone=dict(
        act_cfg=dict(type='ReLU'),
        base_channels=64,
        conv_cfg=None,
        dec_dilations=(
            1,
            1,
            1,
            1,
        ),
        dec_num_convs=(
            2,
            2,
            2,
            2,
        ),
        downsamples=(
            True,
            True,
            True,
            True,
        ),
        enc_dilations=(
            1,
            1,
            1,
            1,
            1,
        ),
        enc_num_convs=(
            2,
            2,
            2,
            2,
            2,
        ),
        in_channels=3,
        norm_cfg=dict(requires_grad=True, type='BN'),
        norm_eval=False,
        num_stages=5,
        strides=(
            1,
            1,
            1,
            1,
            1,
        ),
        type='UNet',
        upsample_cfg=dict(type='InterpConv'),
        with_cp=False),
    data_preprocessor=dict(
        bgr_to_rgb=True,
        mean=[
            123.675,
            116.28,
            103.53,
        ],
        pad_val=0,
        seg_pad_val=255,
        size=(
            256,
            256,
        ),
        std=[
            58.395,
            57.12,
            57.375,
        ],
        test_cfg=dict(size_divisor=128),
        type='SegDataPreProcessor'),
    decode_head=dict(
        align_corners=False,
        channels=64,
        concat_input=False,
        dropout_ratio=0.1,
        in_channels=64,
        in_index=4,
        loss_decode=dict(
            loss_weight=1.0, type='CrossEntropyLoss', use_sigmoid=False),
        norm_cfg=dict(requires_grad=True, type='BN'),
        num_classes=6,
        num_convs=1,
        type='FCNHead'),
    pretrained=None,
    test_cfg=dict(crop_size=256, mode='whole', stride=170),
    train_cfg=dict(),
    type='EncoderDecoder')
norm_cfg = dict(requires_grad=True, type='BN')
optim_wrapper = dict(
    clip_grad=None,
    optimizer=dict(lr=0.01, momentum=0.9, type='SGD', weight_decay=0.0005),
    type='OptimWrapper')
optimizer = dict(lr=0.01, momentum=0.9, type='SGD', weight_decay=0.0005)
param_scheduler = [
    dict(
        begin=0,
        by_epoch=False,
        end=160000,
        eta_min=0.0001,
        power=0.9,
        type='PolyLR'),
]
randomness = dict(seed=0)
resume = False
test_cfg = dict(type='TestLoop')
test_dataloader = dict(
    batch_size=1,
    dataset=dict(
        data_prefix=dict(img_path='img_dir/val', seg_map_path='ann_dir/val'),
        data_root='Watermelon87_Semantic_Seg_Mask/',
        pipeline=[
            dict(type='LoadImageFromFile'),
            dict(keep_ratio=True, scale=(
                2048,
                1024,
            ), type='Resize'),
            dict(type='LoadAnnotations'),
            dict(type='PackSegInputs'),
        ],
        type='mysegDataset'),
    num_workers=0,
    persistent_workers=False,
    sampler=dict(shuffle=False, type='DefaultSampler'))
test_evaluator = dict(
    iou_metrics=[
        'mIoU',
        'mDice',
        'mFscore',
    ], type='IoUMetric')
test_pipeline = [
    dict(type='LoadImageFromFile'),
    dict(keep_ratio=True, scale=(
        2048,
        1024,
    ), type='Resize'),
    dict(type='LoadAnnotations'),
    dict(type='PackSegInputs'),
]
train_cfg = dict(max_iters=10000, type='IterBasedTrainLoop', val_interval=500)
train_dataloader = dict(
    batch_size=2,
    dataset=dict(
        data_prefix=dict(
            img_path='img_dir/train', seg_map_path='ann_dir/train'),
        data_root='Watermelon87_Semantic_Seg_Mask/',
        pipeline=[
            dict(type='LoadImageFromFile'),
            dict(type='LoadAnnotations'),
            dict(
                keep_ratio=True,
                ratio_range=(
                    0.5,
                    2.0,
                ),
                scale=(
                    2048,
                    1024,
                ),
                type='RandomResize'),
            dict(
                cat_max_ratio=0.75, crop_size=(
                    512,
                    512,
                ), type='RandomCrop'),
            dict(prob=0.5, type='RandomFlip'),
            dict(type='PhotoMetricDistortion'),
            dict(type='PackSegInputs'),
        ],
        type='mysegDataset'),
    num_workers=0,
    persistent_workers=False,
    sampler=dict(shuffle=True, type='InfiniteSampler'))
train_pipeline = [
    dict(type='LoadImageFromFile'),
    dict(type='LoadAnnotations'),
    dict(
        keep_ratio=True,
        ratio_range=(
            0.5,
            2.0,
        ),
        scale=(
            2048,
            1024,
        ),
        type='RandomResize'),
    dict(cat_max_ratio=0.75, crop_size=(
        512,
        512,
    ), type='RandomCrop'),
    dict(prob=0.5, type='RandomFlip'),
    dict(type='PhotoMetricDistortion'),
    dict(type='PackSegInputs'),
]
tta_model = dict(type='SegTTAModel')
tta_pipeline = [
    dict(file_client_args=dict(backend='disk'), type='LoadImageFromFile'),
    dict(
        transforms=[
            [
                dict(keep_ratio=True, scale_factor=0.5, type='Resize'),
                dict(keep_ratio=True, scale_factor=0.75, type='Resize'),
                dict(keep_ratio=True, scale_factor=1.0, type='Resize'),
                dict(keep_ratio=True, scale_factor=1.25, type='Resize'),
                dict(keep_ratio=True, scale_factor=1.5, type='Resize'),
                dict(keep_ratio=True, scale_factor=1.75, type='Resize'),
            ],
            [
                dict(direction='horizontal', prob=0.0, type='RandomFlip'),
                dict(direction='horizontal', prob=1.0, type='RandomFlip'),
            ],
            [
                dict(type='LoadAnnotations'),
            ],
            [
                dict(type='PackSegInputs'),
            ],
        ],
        type='TestTimeAug'),
]
val_cfg = dict(type='ValLoop')
val_dataloader = dict(
    batch_size=1,
    dataset=dict(
        data_prefix=dict(img_path='img_dir/val', seg_map_path='ann_dir/val'),
        data_root='Watermelon87_Semantic_Seg_Mask/',
        pipeline=[
            dict(type='LoadImageFromFile'),
            dict(keep_ratio=True, scale=(
                2048,
                1024,
            ), type='Resize'),
            dict(type='LoadAnnotations'),
            dict(type='PackSegInputs'),
        ],
        type='mysegDataset'),
    num_workers=0,
    persistent_workers=False,
    sampler=dict(shuffle=False, type='DefaultSampler'))
val_evaluator = dict(
    iou_metrics=[
        'mIoU',
        'mDice',
        'mFscore',
    ], type='IoUMetric')
vis_backends = [
    dict(type='LocalVisBackend'),
]
visualizer = dict(
    name='visualizer',
    type='SegLocalVisualizer',
    vis_backends=[
        dict(type='LocalVisBackend'),
    ])
work_dir = './work_dirs/mysegDataset-UNet'

6.训练模型

在终端中运行以下命令:

 python tools/train.py myconfigs/mysegDataset_UNet.py

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房价预测/矿藏勘探/自然灾害预测……AI助力地球科学革新,浙大/清华/Google Research等已发表重要成果

地球科学作为一个高度跨学科的领域,正在经历一场由 AI 引领的重大变革。回顾 2024 年,研究人员在智慧城市建设、房价预测、海洋生态建模、地面沉降预测、洪水预测、山体滑坡预测、矿物预测等方面取得了一系列突破性成果。这些研究不仅展现了 AI 在处理复…

Linux网络编程--Udp套接字+实战 (万字详解,超详细!!)

目录 套接字协议: 协议(protocol): 创建套接字(Create Socket): 绑定服务器地址 开始通信 Udp服务器设计--V1 Udp服务器设计--V2 引入进程池 待更新 套接字协议: 协议(protocol): 如果2个距离很远的人想要进行交流&#xff…

玩转工厂模式

提示:文章写完后,目录可以自动生成,如何生成可参考右边的帮助文档 文章目录 什么是工厂模式?工厂方法模式适合应用场景实现方式工厂方法模式优缺点什么是工厂模式? 工厂方法模式是一种创建型设计模式,其在父类中提供一个创建对象的方法,允许子类决定实例化对象的类型。…

开箱即用:一个易用的开源表单工具!

随着互联网的普及,表单应用场景越来越广泛,从网站注册、调查问卷到考试测评,无处不在。传统的表单制作方式需要一定的代码基础,对于不懂编程的小伙伴来说,无疑是一道门槛。 今天,给大家分享一款开源的表单…

基于微信小程序的博物馆预约系统的设计与实现

hello hello~ ,这里是 code袁~💖💖 ,欢迎大家点赞🥳🥳关注💥💥收藏🌹🌹🌹 🦁作者简介:一名喜欢分享和记录学习的在校大学生…

fullcalendar全局日历深度定制(自适应、月、周视图)

首先看效果: 把日程通过蓝色标记点标记出来,可展开收起日历。展开为月视图,收起为月-周视图,且把日程展示在日历下面。 涉及功能点有: 日历头部自定义头部星期格式修改主体样式修改日程自定义展开收起展示不同视图(月…

关于浏览器缓存的思考

问题情境 开发中要实现一个非原生pdf预览功能,pdf链接放在一个固定的后台地址,当重新上传pdf后,预览pdf仍然是上一次的pdf内容,没有更新为最新的内容。 查看接口返回状态码为 200 OK(from disk cache), 表示此次pdf返回…

16vue3实战-----动态路由

16vue3实战-----动态路由 1.思路2.实现2.1创建所有的vue组件2.2创建所有的路由对象文件(与上述中的vue文件一一对应)2.3动态加载所有的路由对象文件2.4根据菜单动态映射正确的路由2.5解决main页面刷新的问题2.6解决main的第一个页面匹配显示的问题2.7根据path匹配menu 1.思路 …

Linux常见命令——系统定时任务

文章目录 crontab 服务管理crontab -e :编辑crontab 定时任务crontab -l 查看crontab 任务crontab -r 删除当前用户所有的crontab 任务 crontab 服务管理 systemctl status crond该系统进程是开机自启动,并且被打开了,可以使用。 crontab -e :编辑cr…

ARM Cortex-M3/M4 权威指南 笔记【一】技术综述

一、Cortex-M3/M4 处理器的一般信息 1.1 处理器类型 ARM Cortex-M 为 32 位 RISC(精简指令集)处理器,其具有: 32位寄存器32位内部数据通路32位总线接口 除了 32 位数据,Cortex-M 处理器(以及其他任何 A…

常用的AI算法介绍

常用的AI算法介绍 自然语言生成(NLG):让机器写作,写诗 语言识别:语音模型的识别 虚拟现实:VR、增强现实(AR) 机器学习平台:针对AI优化的硬件和芯片(人脸识…

android的ViewModel这个类就是业务逻辑层吗

android的ViewModel这个类就是业务逻辑层吗? 相似:业务逻辑代码应该放在ViewModel这个类吗? 嗯,我现在在学习Android架构组件,特别是ViewModel。用户问ViewModel是否就是业务逻辑层,我需要仔细思考这个问题…

Java在大数据处理中的应用:从MapReduce到Spark

Java在大数据处理中的应用:从MapReduce到Spark 大数据时代的到来让数据的存储、处理和分析变得前所未有的重要。随着数据量的剧增,传统的单机计算方式已经无法满足处理需求。为了解决这个问题,许多分布式计算框架应运而生,其中Ma…

深入理解QT的View-Model-Delegate机制和用法

文章目录 Model-View-Delegate机制Model(数据模型)设置模型属性访问元素操作元素数据排序封装好的模型View(视图)显示数据数据选择Delegate(代理)数据选择易用封装类QListWidgetQTreeWidgetQTableWidget元素拖拽代理模型参考示例Model-View-Delegate机制 Qt的View/Model/Deleg…

深入理解指针初阶:从概念到实践

一、引言 在 C 语言的学习旅程中,指针无疑是一座必须翻越的高峰。它强大而灵活,掌握指针,能让我们更高效地操作内存,编写出更优化的代码。但指针也常常让初学者望而生畏,觉得它复杂难懂。别担心,本文将用通…

重庆西站公路桥梁自动化监测

1.项目概述 重庆西站属于渝黔铁路的配套工程,是承担兰渝、川黔、渝昆等多条铁路的特级客运站,未来重庆铁路三大客运站之一。作为我国西部地区规模最大的火车站、重庆西站于2014年在沙坪坝区上桥开工建设,该站东临内环高速,西靠中梁山&#x…