我有标注好的xml格式数据集,帮我写个可以训练识别出人,球,鞋子这三类物体的目标检测代码,使用 EfficientNet-Lite0 模型进行训练
时间: 2023-06-10 18:07:33 浏览: 141
好的,您需要使用 TensorFlow Object Detection API 来训练一个目标检测模型。以下是基本的步骤:
1. 安装 TensorFlow Object Detection API
首先,您需要安装 TensorFlow Object Detection API。请按照这个[链接](https://tensorflow-object-detection-api-tutorial.readthedocs.io/en/latest/install.html)中的说明进行操作。您需要安装 TensorFlow 2.x 和其他必要的软件包。
2. 准备数据集
您需要准备一个 XML 格式的数据集,其中包含带有边界框的图像,每个边界框都有一个类别标签。您可以将其转换为 TensorFlow Object Detection API 支持的 CSV 或 TFRecord 格式。
以下是一个 CSV 的样例:
```
filename,width,height,class,xmin,ymin,xmax,ymax
image1.jpg,640,480,person,10,20,200,300
image1.jpg,640,480,ball,300,150,400,250
image2.jpg,640,480,shoe,50,100,200,400
...
```
3. 配置模型
您需要选择一个模型并进行配置。这里我们将使用 EfficientNet-Lite0 模型。您可以从[这里](https://github.com/tensorflow/models/blob/master/research/object_detection/g3doc/tf2_detection_zoo.md)下载预训练模型。将下载的模型解压并将其路径添加到 PYTHONPATH 环境变量中。
下一步是创建一个 .config 文件,该文件包含模型的配置信息。这里是一个样例:
```
model {
ssd {
num_classes: 3
image_resizer {
fixed_shape_resizer {
height: 224
width: 224
}
}
feature_extractor {
type: "efficientnet_lite0"
}
box_coder {
faster_rcnn_box_coder {
y_scale: 10.0
x_scale: 10.0
height_scale: 5.0
width_scale: 5.0
}
}
matcher {
argmax_matcher {
matched_threshold: 0.5
unmatched_threshold: 0.5
ignore_thresholds: false
negatives_lower_than_unmatched: true
force_match_for_each_row: true
}
}
similarity_calculator {
iou_similarity {
}
}
box_predictor {
convolutional_box_predictor {
min_depth: 0
max_depth: 0
num_layers_before_predictor: 0
use_dropout: false
dropout_keep_probability: 1.0
kernel_size: 3
box_code_size: 4
apply_sigmoid_to_scores: false
}
}
anchor_generator {
ssd_anchor_generator {
num_layers: 6
min_scale: 0.2
max_scale: 0.95
aspect_ratios: 1.0
aspect_ratios: 2.0
aspect_ratios: 0.5
aspect_ratios: 3.0
aspect_ratios: 0.3333
}
}
post_processing {
batch_non_max_suppression {
score_threshold: 0.5
iou_threshold: 0.5
max_detections_per_class: 100
max_total_detections: 100
}
score_converter: SIGMOID
}
normalize_loss_by_num_matches: true
loss {
classification_loss {
weighted_sigmoid {
anchorwise_output: true
}
}
localization_loss {
weighted_smooth_l1 {
anchorwise_output: true
}
}
hard_example_miner {
num_hard_examples: 3000
iou_threshold: 0.99
loss_type: CLASSIFICATION
max_negatives_per_positive: 3
min_negatives_per_image: 0
}
classification_weight: 1.0
localization_weight: 1.0
}
}
}
train_config {
batch_size: 16
data_augmentation_options {
random_horizontal_flip {
}
}
data_augmentation_options {
random_crop_image {
min_aspect_ratio: 0.75
max_aspect_ratio: 1.0
random_coef: 0.25
}
}
optimizer {
momentum_optimizer {
learning_rate {
cosine_decay_learning_rate {
learning_rate_base: 0.1
total_steps: 10000
warmup_learning_rate: 0.006666
warmup_steps: 500
}
}
momentum_optimizer_value: 0.9
}
use_moving_average: false
}
fine_tune_checkpoint_type: "detection"
fine_tune_checkpoint: "/path/to/pretrained/model/checkpoint/ckpt-0"
num_steps: 10000
startup_delay_steps: 0
replicas_to_aggregate: 8
max_number_of_boxes: 100
unpad_groundtruth_tensors: false
use_bfloat16: false
fine_tune_checkpoint_version: V2
fine_tune_checkpoint_moving_average_decay: 0.0
batch_queue_capacity: 64
prefetch_queue_capacity: 64
}
train_input_reader {
label_map_path: "/path/to/labelmap.pbtxt"
tf_record_input_reader {
input_path: "/path/to/train.record"
}
}
eval_config {
metrics_set: "coco_detection_metrics"
use_moving_averages: false
}
eval_input_reader {
label_map_path: "/path/to/labelmap.pbtxt"
shuffle: false
num_epochs: 1
tf_record_input_reader {
input_path: "/path/to/test.record"
}
}
```
您需要根据自己的数据集进行修改。请确保将 num_classes 设置为 3,并将 feature_extractor.type 设置为 efficientnet_lite0。
4. 训练模型
使用以下命令在训练数据集上训练模型:
```
python /path/to/models/research/object_detection/model_main_tf2.py \
--model_dir=/path/to/model_dir \
--pipeline_config_path=/path/to/pipeline.config \
--num_train_steps=10000 \
--sample_1_of_n_eval_examples=1 \
--alsologtostderr
```
其中,--model_dir 指定模型保存的目录,--pipeline_config_path 指定配置文件的路径,--num_train_steps 指定训练步数。
5. 评估模型
使用以下命令评估模型:
```
python /path/to/models/research/object_detection/model_main_tf2.py \
--model_dir=/path/to/model_dir \
--pipeline_config_path=/path/to/pipeline.config \
--checkpoint_dir=/path/to/checkpoint_dir \
--num_eval_steps=100 \
--run_once=True \
--alsologtostderr
```
其中,--checkpoint_dir 指定检查点保存的目录,--num_eval_steps 指定评估步数。
6. 导出模型
使用以下命令导出模型:
```
python /path/to/models/research/object_detection/exporter_main_v2.py \
--input_type=image_tensor \
--pipeline_config_path=/path/to/pipeline.config \
--trained_checkpoint_dir=/path/to/checkpoint_dir \
--output_directory=/path/to/export_dir
```
其中,--output_directory 指定导出模型的目录。
7. 测试模型
最后,您可以测试模型以确保它能够正常工作。使用以下代码:
```
import tensorflow as tf
import cv2
PATH_TO_MODEL_DIR = '/path/to/export_dir'
PATH_TO_LABELS = '/path/to/labelmap.pbtxt'
PATH_TO_IMAGE = '/path/to/test/image'
# Load the label map.
category_index = label_map_util.create_category_index_from_labelmap(PATH_TO_LABELS, use_display_name=True)
# Load the model.
model = tf.saved_model.load(PATH_TO_MODEL_DIR)
# Load the image.
image_np = cv2.imread(PATH_TO_IMAGE)
input_tensor = tf.convert_to_tensor(image_np)
input_tensor = input_tensor[tf.newaxis, ...]
# Run inference.
output_dict = model(input_tensor)
# Visualize the results.
vis_util.visualize_boxes_and_labels_on_image_array(
image_np,
output_dict['detection_boxes'][0].numpy(),
output_dict['detection_classes'][0].numpy().astype(int),
output_dict['detection_scores'][0].numpy(),
category_index,
use_normalized_coordinates=True,
line_thickness=2)
cv2.imshow('image', image_np)
cv2.waitKey()
```
其中,PATH_TO_MODEL_DIR 是导出的模型目录,PATH_TO_LABELS 是标签映射文件的路径,PATH_TO_IMAGE 是测试图像的路径。
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