单阶段目标检测器在coco数据集上的检测效果单类目标检测

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mob6454cc719119 2024-02-21 21:36:41

文章标签 SSD 目标检测单类 Tensorflow ubuntu 文章分类 计算机视觉人工智能

最近一段时间主要是做目标检测的任务，在没接触DL之前，受到目标图像尺度、特征不明显等影响传统方法效果并不是很好。

一、跑通SSD-tensorflow Demo

这一步基本都可以复现，主要参考了参照github上 balancap 的过程：
https://github.com/balancap/SSD-Tensorflow

二、实现单类目标的检测

跑通了上一步该怎么做呢，Demo中实现了20类的目标检测，但因需要，我只训练检测行人。
1、准备数据
(1)、提取原voc数据集里含有人的 xml 和 imge
参考网友的根据自己的目录修改（我的目录有点长，认真看）

bash xxx.sh

#!bin/sh
year="VOC2007"
#  mkdir  ...where to store   
#mkdir .././datasets/test2/test1/
mkdir .././datasets/VOCperson/${year}_Anno/
mkdir .././datasets/VOCperson/${year}_Image/

cd .././datasets/VOCtrainval_06-Nov-2007/VOCdevkit/VOC2007/Annotations/   
grep -H -R "<name>person</name>" > /media/xd/000398040009E3B2/txh_ubuntu/hands_on_ml/SSD-Tensorflow-master/datasets/VOCperson/temp.txt  #找到有关键字的行，并把这些行存到临时文档 
#grep -H -R "<name>person</name>" > temp.txt  #找到有关键字的行，并把这些行存到临时文档 

cd /media/xd/000398040009E3B2/txh_ubuntu/hands_on_ml/SSD-Tensorflow-master/datasets/VOCperson 

cat temp.txt | sort | uniq > $year.txt    #根据名字排序，并把相邻的内容完全一样的多余行删除。

find -name $year.txt | xargs perl -pi -e 's|.xml:\t\t<name>person</name>||g'   #把文档中后缀名和其他无用信息删掉，只保留没后缀名的文件名


cat $year.txt | xargs -i cp /media/xd/000398040009E3B2/txh_ubuntu/hands_on_ml/SSD-Tensorflow-master/datasets/VOCtrainval_06-Nov-2007/VOCdevkit/VOC2007/Annotations/{}.xml /media/xd/000398040009E3B2/txh_ubuntu/hands_on_ml/SSD-Tensorflow-master/datasets/VOCperson/${year}_Anno/

cat $year.txt | xargs -i cp /media/xd/000398040009E3B2/txh_ubuntu/hands_on_ml/SSD-Tensorflow-master/datasets/VOCtrainval_06-Nov-2007/VOCdevkit/VOC2007/JPEGImages/{}.jpg /media/xd/000398040009E3B2/txh_ubuntu/hands_on_ml/SSD-Tensorflow-master/datasets/VOCperson/${year}_Image/

rm temp.txt

这样就得到了含有人的 imge和相应的xml文件，如下

单阶段目标检测器在coco数据集上的检测效果单类目标检测_ubuntu

（2）、修改xml 文件
由于提取的xml文件中可能还有其他物体的 object 信息，需要进一步去除

bash xxx.sh

#!/usr/bin/env python2  
# -*- coding: utf-8 -*-  
""" 
Created on Tue Oct 31 10:03:03 2017 

@author: hans 

"""  

import os  
import xml.etree.ElementTree as ET  

origin_ann_dir = 'Annotations_old/'  
new_ann_dir = 'Annotations/'  

for dirpaths, dirnames, filenames in os.walk(origin_ann_dir):  
  for filename in filenames:  
    if os.path.isfile(r'%s%s' %(origin_ann_dir, filename)):  
      origin_ann_path = os.path.join(r'%s%s' %(origin_ann_dir, filename))  
      new_ann_path = os.path.join(r'%s%s' %(new_ann_dir, filename))  
      tree = ET.parse(origin_ann_path)  

      root = tree.getroot()  
      for object in root.findall('object'):  
        name = str(object.find('name').text)  
        if not (name == "person"):  #去除 不是 person的 object
          root.remove(object)

      tree.write(new_ann_path)

（3）、训练集、测试集划分
通过修改自己的相关目录，注意这里是运行 .py 文件，

import os  
import random   

xmlfilepath=r'/media/xd/000398040009E3B2/txh_ubuntu/hands_on_ml/SSD-Tensorflow-master/datasets/VOCperson/VOC2007_Anno'  
saveBasePath=r"/media/xd/000398040009E3B2/txh_ubuntu/hands_on_ml/SSD-Tensorflow-master/datasets/VOCperson"  

trainval_percent=0.8  
train_percent=0.7  
total_xml = os.listdir(xmlfilepath)  
num=len(total_xml)    
list=range(num)    
tv=int(num*trainval_percent)    
tr=int(tv*train_percent)    
trainval= random.sample(list,tv)    
train=random.sample(trainval,tr)    

print("train and val size",tv)  
print("traub size",tr)  
ftrainval = open(os.path.join(saveBasePath,'/media/xd/000398040009E3B2/txh_ubuntu/hands_on_ml/SSD-Tensorflow-master/datasets/VOCperson/ImageSets/Main/trainval.txt'), 'w')    
ftest = open(os.path.join(saveBasePath,'/media/xd/000398040009E3B2/txh_ubuntu/hands_on_ml/SSD-Tensorflow-master/datasets/VOCperson/ImageSets/Main/test.txt'), 'w')    
ftrain = open(os.path.join(saveBasePath,'/media/xd/000398040009E3B2/txh_ubuntu/hands_on_ml/SSD-Tensorflow-master/datasets/VOCperson/ImageSets/Main/train.txt'), 'w') 
fval = open(os.path.join(saveBasePath,'/media/xd/000398040009E3B2/txh_ubuntu/hands_on_ml/SSD-Tensorflow-master/datasets/VOCperson/ImageSets/Main/val.txt'), 'w')    

for i  in list:    
    name=total_xml[i][:-4]+'\n'    
    if i in trainval:    
        ftrainval.write(name)    
        if i in train:    
            ftrain.write(name)    
        else:    
            fval.write(name)    
    else:    
        ftest.write(name)    

ftrainval.close()    
ftrain.close()    
fval.close()    
ftest .close()

(4)、转 tfrecord
这一步没有太多修改，没多大问题

三、训练网络（fine-tune）

（1）修改 pascalvoc_common.py文件

单阶段目标检测器在coco数据集上的检测效果单类目标检测_SSD _02

（2）注意这里是微调的，才开始搞的时候我把 CHECKPOINT_PATH 注释了，直接导致 loss 30~50 ，训练出来的模型也识别不出任何结果。（困了好几天，呵呵）。用VGG-16 模型进行训练效果也同样（参数有问题？）

set files are stored.
DATASET_DIR=/media/xd/000398040009E3B2/txh_ubuntu/hands_on_ml/SSD-Tensorflow-master/datasets/VOCperson/tfrecord/
#../../../../common/dataset/VOC2007/VOCtrainval_06-Nov-2007/VOCdevkit/VOC2007_tfrecord/

#Directory where checkpoints and event logs are written to.
TRAIN_DIR=.././log_files/log_person/

#The path to a checkpoint from which to fine-tune
CHECKPOINT_PATH=/media/xd/000398040009E3B2/txh_ubuntu/hands_on_ml/SSD-Tensorflow-master/checkpoints/VGG_VOC0712_SSD_300x300_iter_120000/VGG_VOC0712_SSD_300x300_iter_120000.ckpt




python3 ../train_ssd_network.py \
    --train_dir=${TRAIN_DIR} \
    --dataset_dir=${DATASET_DIR} \
    --dataset_name=pascalvoc_2007 \
    --dataset_split_name=train \
    --model_name=ssd_300_vgg \
    --checkpoint_path=${CHECKPOINT_PATH} \
    --save_summaries_secs=60 \
    --save_interval_secs=600 \
    --weight_decay=0.0005 \
    --optimizer=adam \
    --learning_rate=0.001 \
    --batch_size=32 \

最后，上张效果图（有点不理想），调参、调参

单阶段目标检测器在coco数据集上的检测效果单类目标检测_ubuntu_03