【pytorch-ssd目标检测】训练自己的模型(一)-环境安装,数据集准备

本文详细介绍了如何从创建VOC数据集开始,包括图片重命名、xml标注、文件组织,到使用LabelImg工具,直至生成train.txt、val.txt和test.txt文件。后续内容将涉及SSD模型在PyTorch中的配置与训练过程,适合深度学习初学者参考。

前情提要

此系列博客记录我从创建,训练,数据集,验证模型的检测精度等的全部踩坑过程,遇到的问题以及解决方法,留下点东西,作为自己这段时间学习的总结,如果能对他人有些帮助就更好了。

环境

系统:Windows10
GPU:GTX1660Ti
CUDA:11.0
pytorch:1.6.0

训练过程中可以使用GPU加速,要安装对应自己显卡版本的CUDA,官网可查。不用的话只使用自己的CPU,速度会比较慢。
如果你的显卡不是N卡,或者N卡算力比较低,可以利用谷歌的colab完成训练,注意这个是基于linux的,本文写的都是基于windows的,部分细节可能不同

pytorch环境安装即SSD-pytorch代码下载

点击链接登陆pytorch官网根据电脑的操作系统配置选择安装(pytorch需要python3以上的版本):
http://pytorch.org/
SSD-Pytorch代码链接:
https://github.com/amdegroot/ssd.pytorch
SSD中使用到了VGG 特征提取网络,训练的时候需要加载:
https://s3.amazonaws.com/amdegroot-models/vgg16_reducedfc.pth

准备自己的数据集

ssd可以用VOC和COCO两种数据集,这里以VOC为例子。

1.背景介绍

VOC数据集的目录结构。其下主要包含以下几个目录:Annotations、ImageSets、JPEGImages。
Annotations:存放xml为结尾的文件,即在一张图片中用一定的坐标范围指出某个物体,并存放标签信息,后面会细说如何创建。
JPEGImages:存放训练和验证的图片
ImageSets:目录下有个Main文件夹,后面细说。

2.步骤

1.首先将你的图片放到JPEGImages文件夹下,重命名进行按顺序编号,比如001,002,003这样。
2.在Annotations文件夹生成图片的中物体坐标的xml文件,xml文件的名称与图片名称相同。(一定要每一张都仔细相对应,我曾弄到最后发现少一个,只能回去一个个重新校对)。
可以使用LabelImage软件来生成,操作简单界面清晰。
下载地址:
https://github.com/tzutalin/labelImg#macos

!!!!
但是我安装完之后,labelimg执行.py文件后无图像化界面出现,软件打不开,我又重新浏览了一下源码下载网站,发现了一个预编译好的二进制文件。

<think>好的,我现在需要帮助用户找到关于使用PyTorch实现SSD目标检测模型并在自定义数据集上进行训练的教程。根据用户提供的引用资料,我需要整合这些信息,并按照用户的要求结构清晰地回答问题。首先,我要确认所有引用的内容是否相关,并从中提取关键步骤。 引用[1]提到了PyTorch中使用目标检测模型如Faster R-CNN、SSD和YOLO,以及预训练模型的使用、推理、微调和自定义数据集训练。这可能涵盖SSD的基本应用流程。 引用[2]详细描述了在FSSD训练中的具体修改步骤,如修改数据集类型、调整模型文件中的类别数、处理ReLU层的inplace参数,以及使用预训练模型的方法。这些步骤可能同样适用于标准SSD训练流程,需要注意是否与用户问题中的SSD相关。 引用[3]和[4]直接提到了SSD-Pytorch的代码仓库和训练自定义数据集的步骤,包括数据准备配置文件修改和训练命令。这应该是用户需要的核心信息。 接下来,我需要将这些步骤整理成个逻辑清晰的教程。首先,环境准备,然后数据集处理,接着修改配置模型参数,调整代码以适应自定义数据,最后训练和验证。同时,需要指出用户可能遇到的问题,如类别数修改、预训练模型的使用和版本兼容性问题。 在整合过程中,要注意引用对应的来源。例如,修改VGG中的ReLU部分来自引用[2],而数据准备训练步骤来自引用[3]和[4]。同时,要确保所有技术细节正确,比如数据集格式要求、配置文件的修改位置等。 可能还需要补充些用户未提到的步骤,例如安装依赖库、数据增强处理或者评估模型性能的方法,但根据现有引用,可能这些细节在提供的资料中没有详细说明,所以暂时不添加,避免信息不准确。 最后,生成相关问题时要围绕SSD训练的自定义数据集配置调整、预训练模型应用和常见问题解决。确保问题覆盖用户可能进步探索的方向。</think>以下是使用PyTorch实现SSD目标检测模型并在自定义数据集训练的完整教程,整合了多篇引用的核心步骤: ### 环境与代码准备 1. **克隆代码仓库** 推荐使用官方SSD-Pytorch实现: ```bash git clone https://github.com/amdegroot/ssd.pytorch [^3] ``` 2. **安装依赖库** ```bash pip install torchvision numpy opencv-python ``` ### 二、数据集准备 1. **数据格式要求** 需转换为PASCAL VOC格式: ``` /VOCdevkit /VOC2007 /Annotations # XML标注文件 /JPEGImages # 图像文件 /ImageSets /Main/trainval.txt # 训练集列表 ``` [^3][^4] 2. **修改数据集路径** 在`data/voc0712.py`中更新路径配置: ```python VOC_ROOT = "your_custom_dataset_path/VOCdevkit/" [^2] ``` ### 三、模型配置修改 1. **类别数量调整** - 修改`ssd.py`或`FSSD_VGG.py`中的`num_classes`: ```python num_classes = len(CLASSES) + 1 # 包含背景类 [^2] ``` - 在`data/config.py`中定义类别名称列表: ```python VOC_CLASSES = ('person', 'car', 'dog') # 替换为自定义类别 [^2] ``` 2. **预训练模型处理** - 若使用VGG16预训练权重: ```python vgg_weights = torch.load('vgg16_reducedfc.pth') ``` [^3] - 若需恢复训练: ```python resume_net = 'checkpoint.pth' # 指定检查点路径 ``` ### 四、代码兼容性调整 1. **解决PyTorch版本问题** 修改所有`nn.ReLU(inplace=True)`为`nn.ReLU(inplace=False)` 2. **数据加载器适配** 检查`data/__init__.py`中的数据集接口是否匹配自定义数据格式[^2] ### 五、训练执行 1. **启动训练命令** ```bash python train.py --batch_size 16 --num_workers 4 ``` 2. **关键训练参数** ```python # 在train.py中可调整 lr = 1e-3 # 学习率 momentum = 0.9 # 动量参数 weight_decay = 5e-4 # 权重衰减 ``` ### 六、验证与测试 1. **评估模型性能** ```bash python eval.py --trained_model weights/ssd300_VOC_10000.pth ``` 2. **可视化检测结果** 使用`test.py`脚本生成预测可视化图像 ### 常见问题解决 - **显存不足**:减小`batch_size`,使用`AMP`混合精度训练 - **Loss震荡**:降低学习率或增加`weight_decay` - **检测漏框**:检查数据标注质量,调整`min_size`等锚框参数
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