pytorch 从头开始YOLOV3(一):COCO数据集准备和读取

本文详细介绍了如何在PyTorch中从头开始实施YOLOv3目标检测模型,重点是COCO数据集的准备和读取。内容包括文件组织结构、数据集下载、配置文件设置以及数据加载函数的使用。参考链接和GitHub资源也已提供。

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YOLOV3是工业上可以用的兼顾速度和准确率的一个深度学习目标检测模型,本系列文章将详细解释该模型的构成和实现,本文代码借鉴:https://github.com/eriklindernoren/PyTorch-YOLOv3

YOLOv3: An Incremental Improvement:https://pjreddie.com/media/files/papers/YOLOv3.pdf

原理在该篇博客就写的很详细了,这里就不赘述了:https://blog.youkuaiyun.com/leviopku/article/details/82660381

https://www.jianshu.com/p/d13ae1055302

github地址:https://github.com/18150167970/YOLOV3_pytorch

1.文件组织架构

├── checkpoints/  #模型
├── data/  #数据
│   ├── get_coco_dataset.sh
│   ├── coco.names
├── utils/  #使用的函数
│   ├── __init__.py
│   ├── datasets.py
│   └── utils.py
├── config/  #配置文件
├── output/  #输出预测
├── weights/ #模型权重
├── README.md 
├── models.py #模型
├── train.py  #训练
├── test.py   #测试
├── detect.py #快速使用模型
└── requirements.txt  #环境

2.下载数据集

get_coco_dataset.sh 文件: 下载数据集并且制作训练集绝对路径文本

#!/bin/bash

# CREDIT: https://github.com/pjreddie/darknet/tree/master/scripts/get_coco_dataset.sh

# Clone COCO API
git clone https://github.com/pdollar
### 使用YOLOv3训练评估已标注的数据集 #### 准备工作 为了成功使用YOLOv3模型进行训练评估,需先完成系列准备工作。这包括但不限于安装必要的库支持工具。 #### 安装依赖项 确保环境中已经安装了Darknet框架以及Python版本的接口PyTorch等必要组件。可以通过官方GitHub仓库获取最新的Darknet源码并按照说明编译安装[^1]。 ```bash git clone https://github.com/AlexeyAB/darknet.git cd darknet make ``` #### 数据预处理 对于准备用于训练的目标检测数据集,应该遵循特定格式以便于YOLO算法读取。通常情况下,每张图片对应个`.txt`文件记录着该图内所有对象的信息——即边界框坐标(x_center, y_center, width, height)加上所属类别的索引号;注意这里的尺寸都是相对于整幅图像大小的比例值而非绝对像素位置[^2]。 #### 配置文件调整 修改`cfg/yolov3.cfg`配置文档内的参数设定以适应个人需求,比如最大迭代次数、初始学习率等超参设置。同时也要编辑相应的`.data`文件指定各类路径指向本地存储的具体地址: - `train`: 训练集列表文本路径; - `valid`: 测试/验证集合清单所在处; - `names`: 类名定义表单; - `backup`: 权重保存目录。 #### 开始训练过程 当切就绪之后便可通过命令行启动正式的学习流程,在此之前记得下载预训练权重加快收敛速度(可选): ```bash ./darknet detector train cfg/coco.data cfg/yolov3.cfg yolov3.weights -dont_show ``` 上述指令里的几个要素分别代表: - `detector train`: 表明即将执行的是基于检测器的任务且处于训练模式下操作; - `cfg/coco.data`: COCO数据集描述符(.data),用户应替换为自己创建的那个; - `cfg/yolov3.cfg`: YOLO v3架构蓝图(.cfg),同样建议依据实际情况做适当改动后再传入; - `yolov3.weights`: 初始权重档案(.weights), 对于全新任务而言可以从头学起但往往耗时较长故推荐沿用现成成果继续优化下去。 #### 模型性能评测 旦训练结束或者中途想要查看当前进度,则利用下面这条语句来进行预测效果展示及mAP(mean Average Precision)指标计算: ```bash ./darknet detector map data/obj.data cfg/yolov3_custom.cfg backup/yolov3_custom_last.weights ``` 这里调用了内置的地图(map)功能来对比真实标签与预测结果之间的吻合程度从而得出量化评价分数。
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