GitHub上YOLOv5开源代码的训练数据定义

GitHub上YOLOv5开源代码的训练数据定义

代码地址：https://github.com/ultralytics/YOLOv5

训练数据定义地址：https://github.com/ultralytics/yolov5/wiki/Train-Custom-Data

YOLOv5训练自定义数据

本指南说明了如何使用YOLOv5 训练自己的自定义数据集。

开始之前

copy此仓库，下载教程数据集，并安装requirements.txt依赖项，包括Python> = 3.7和PyTorch> = 1.5。

git clone https://github.com/ultralytics/yolov5 # clone repo

python3 -c "from yolov5.utils.google_utils import gdrive_download; gdrive_download('1n_oKgR81BJtqk75b00eAjdv03qVCQn2f','coco128.zip')" # download dataset

cd yolov5

pip install -U -r requirements.txt

训练自定义数据

1.创建Dataset.yaml

data / coco128.yaml是一个小型教程数据集，由COCO train2017 中的前128张图像组成。在此示例中，这些相同的128张图像用于训练和验证。coco128.yaml定义1）训练图像目录的路径（或带有训练图像列表的* .txt文件的路径），2）与的验证图像相同的路径，3）类数，4）类列表名称：

＃训练和Val的数据集（图像目录或* .txt与图像路径文件）

训练： ../coco128/images/train2017/ 

VAL： ../coco128/images/train2017/

类数量

＃类名称

名称： [“人”，“自行车”，“汽车”，“摩托车”，“飞机”，“公共汽车”，“训练”，“卡车”，“船”，“交通灯”，

        “消火栓” ”，“停车标志”，“停车计时器”，“长凳”，“鸟”，“猫”，“狗”，“马”，“绵羊”，“牛”，

        “大象”，“熊”，“斑马” '，'长颈鹿'，'背包'，'雨伞'，'手提包'，'领带'，'手提箱'，'飞盘'，# parameters

nc: 80  # number of classes   <------------------  UPDATE to match your dataset

depth_multiple: 0.33  # model depth multiple

width_multiple: 0.50  # layer channel multiple

# anchors

anchors:

  - [10,13, 16,30, 33,23]  # P3/8

  - [30,61, 62,45, 59,119]  # P4/16

  - [116,90, 156,198, 373,326]  # P5/32

# yolov5 backbone

backbone:

  # [from, number, module, args]

  [[-1, 1, Focus, [64, 3]],  # 1-P1/2

   [-1, 1, Conv, [128, 3, 2]],  # 2-P2/4

   [-1, 3, Bottleneck, [128]],

   [-1, 1, Conv, [256, 3, 2]],  # 4-P3/8

   [-1, 9, BottleneckCSP, [256, False]],

   [-1, 1, Conv, [512, 3, 2]],  # 6-P4/16

   [-1, 9, BottleneckCSP, [512, False]],

   [-1, 1, Conv, [1024, 3, 2]], # 8-P5/32

   [-1, 1, SPP, [1024, [5, 9, 13]]],

   [-1, 12, BottleneckCSP, [1024, False]],  # 10

  ]

# yolov5 head

head:

  [[-1, 1, nn.Conv2d, [na * (nc + 5), 1, 1, 0]],  # 12 (P5/32-large)

   [-2, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']],

   [[-1, 6], 1, Concat, [1]],  # cat backbone P4

   [-1, 1, Conv, [512, 1, 1]],

   [-1, 3, BottleneckCSP, [512, False]],

   [-1, 1, nn.Conv2d, [na * (nc + 5), 1, 1, 0]],  # 16 (P4/16-medium)

   [-2, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']],

   [[-1, 4], 1, Concat, [1]],  # cat backbone P3

   [-1, 1, Conv, [256, 1, 1]],

   [-1, 3, BottleneckCSP, [256, False]],

   [-1, 1, nn.Conv2d, [na * (nc + 5), 1, 1, 0]],  # 21 (P3/8-small)

   [[], 1, Detect, [nc, anchors]],  # Detect(P3, P4, P5)

  ]

2. 创建标签

使用Labelbox或CVAT等工具标记图像后，将标签导出为darknet格式，每个图像一个*.txt文件（如果图像中没有对象，则不需要*.txt文件）。*.txt文件规范如下：

每个对象一行

每一行是类x_center，y_center宽度高度格式。

框坐标必须是标准化的xywh格式（从0到1）。如果方框以像素为单位，请将x_center和宽度除以图像宽度，将y_center和高度除以图像高度。

类号是零索引的（从0开始）。

每个图像的标签文件应该可以通过在其路径名中将/image s/*.jpg替换为/labels/*.txt来定位。图像和标签对的示例如下：

dataset/images/train2017/000000109622.jpg  # image

dataset/labels/train2017/000000109622.txt  # label

一个有5个人的标签文件示例（所有0类）：

3. 组织目录

根据下面的示例组织您的train和val图像和标签。注意/coco128应该在/yolov5目录旁边。确保coco128/labels文件夹位于coco128/images文件夹旁边。

4. 选择模型

从./models文件夹中选择一个模型。在这里，选择yolov5s.yaml，最小和最快的型号。请参阅的自述表，了解所有型号的完整比较。一旦您选择了一个模型，如果您没有训练COCO，请更新yaml文件中的nc:80参数，以匹配步骤1中数据集中的类数。

# parameters

nc: 80  # number of classes   <------------------  UPDATE to match your dataset

depth_multiple: 0.33  # model depth multiple

width_multiple: 0.50  # layer channel multiple

# anchors

anchors:

  - [10,13, 16,30, 33,23]  # P3/8

  - [30,61, 62,45, 59,119]  # P4/16

  - [116,90, 156,198, 373,326]  # P5/32

# yolov5 backbone

backbone:

  # [from, number, module, args]

  [[-1, 1, Focus, [64, 3]],  # 1-P1/2

   [-1, 1, Conv, [128, 3, 2]],  # 2-P2/4

   [-1, 3, Bottleneck, [128]],

   [-1, 1, Conv, [256, 3, 2]],  # 4-P3/8

   [-1, 9, BottleneckCSP, [256, False]],

   [-1, 1, Conv, [512, 3, 2]],  # 6-P4/16

   [-1, 9, BottleneckCSP, [512, False]],

   [-1, 1, Conv, [1024, 3, 2]], # 8-P5/32

   [-1, 1, SPP, [1024, [5, 9, 13]]],

   [-1, 12, BottleneckCSP, [1024, False]],  # 10

  ]

# yolov5 head

head:

  [[-1, 1, nn.Conv2d, [na * (nc + 5), 1, 1, 0]],  # 12 (P5/32-large)

   [-2, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']],

   [[-1, 6], 1, Concat, [1]],  # cat backbone P4

   [-1, 1, Conv, [512, 1, 1]],

   [-1, 3, BottleneckCSP, [512, False]],

   [-1, 1, nn.Conv2d, [na * (nc + 5), 1, 1, 0]],  # 16 (P4/16-medium)

   [-2, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']],

   [[-1, 4], 1, Concat, [1]],  # cat backbone P3

   [-1, 1, Conv, [256, 1, 1]],

   [-1, 3, BottleneckCSP, [256, False]],

   [-1, 1, nn.Conv2d, [na * (nc + 5), 1, 1, 0]],  # 21 (P3/8-small)

   [[], 1, Detect, [nc, anchors]],  # Detect(P3, P4, P5)

  ]

5.训练

运行以下训练命令以训练coco128.yaml5个时期。您可以通过传递从零开始训练yolov5，也可以--cfg yolov5s.yaml --weights ''通过传递匹配的权重文件从预训练的检查点进行训练：--cfg yolov5s.yaml --weights yolov5s.pt。

# Train yolov5s on coco128 for 5 epochs

$ python train.py --img 640 --batch 16 --epochs 5 --data ./data/coco128.yaml --cfg ./models/yolov5s.yaml --weights ''

6.可视化

训练开始后，查看train*.jpg图像以查看训练图像，标签和增强效果。请注意，镶嵌数据加载器用于训练（如下所示），这是由Ultralytics开发并在YOLOv4中首次使用的新数据加载概念。如果这些图像中的标签不正确，则说明您的数据标签不正确，应重新访问2.创建标签。

在第一个阶段完成后，查看test_batch0_gt.jpg以查看测试批次0地面真相标签：

并查看test_batch0_pred.jpg以查看测试批次0的预测：

训练损失和绩效指标将保存到Tensorboard以及results.txt日志文件中。训练完成后results.txt绘制results.png。results.txt可以用绘制部分完成的文件from utils.utils import plot_results; plot_results()。在这里，显示从coco128到100个纪元训练的yolov5，从零开始（橙色），从预训练的yolov5s.pt权重（蓝色）开始：