Yolo3的日志分析详解2-主要分析总的损失值、平均损失值等

本文介绍了一种从YOLOv3训练日志中提取关键指标并进行可视化的技术,包括总损失值、平均损失值、学习率、训练时间和处理的图像数量。通过Python的pandas和matplotlib库,实现了对大量日志数据的有效处理和图形展示。

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日志分析:

#!/usr/bin/env python3

# -*- coding: utf-8 -*-

import pandas as pd

import matplotlib.pyplot as plt

import matplotlib.gridspec as gridspec

#最大迭代次数

max_batches=15000

#

minStep = 18

#其中minStep代表1行Loaded: 0.000024 seconds、10行 Region,1行第n次的结果 1+16+1=18

'''

Loaded: 0.000024 seconds

Region 16 Avg IOU: 0.182902, Class: 0.405722, Obj: 0.503862, No Obj: 0.424742, .5R: 0.000000, .75R: 0.000000,  count: 13

Region 23 Avg IOU: 0.105590, Class: 0.662942, Obj: 0.520905, No Obj: 0.509580, .5R: 0.000000, .75R: 0.000000,  count: 12

Region 16 Avg IOU: 0.130522, Class: 0.408217, Obj: 0.476290, No Obj: 0.424609, .5R: 0.000000, .75R: 0.000000,  count: 14

Region 23 Avg IOU: 0.182063, Class: 0.550706, Obj: 0.494642, No Obj: 0.507713, .5R: 0.070175, .75R: 0.000000,  count: 57

Region 16 Avg IOU: 0.200967, Class: 0.390888, Obj: 0.475645, No Obj: 0.427092, .5R: 0.062500, .75R: 0.000000,  count: 16

Region 23 Avg IOU: 0.143319, Class: 0.580808, Obj: 0.531322, No Obj: 0.509306, .5R: 0.064516, .75R: 0.000000,  count: 31

Region 16 Avg IOU: 0.237835, Class: 0.382465, Obj: 0.380643, No Obj: 0.427353, .5R: 0.066667, .75R: 0.000000,  count: 15

Region 23 Avg IOU: 0.106707, Class: 0.574932, Obj: 0.548107, No Obj: 0.510025, .5R: 0.000000, .75R: 0.000000,  count: 37

Region 16 Avg IOU: 0.163751, Class: 0.414830, Obj: 0.416970, No Obj: 0.425206, .5R: 0.000000, .75R: 0.000000,  count: 3

Region 23 Avg IOU: 0.174204, Class: 0.676216, Obj: 0.571296, No Obj: 0.510338, .5R: 0.045455, .75R: 0.000000,  count: 22

Region 16 Avg IOU: 0.191540, Class: 0.441109, Obj: 0.392017, No Obj: 0.425114, .5R: 0.047619, .75R: 0.000000,  count: 21

Region 23 Avg IOU: 0.144743, Class: 0.646313, Obj: 0.482872, No Obj: 0.507978, .5R: 0.000000, .75R: 0.000000,  count: 30

Region 16 Avg IOU: 0.192162, Class: 0.507017, Obj: 0.467949, No Obj: 0.425880, .5R: 0.000000, .75R: 0.000000,  count: 10

Region 23 Avg IOU: 0.129258, Class: 0.672717, Obj: 0.588547, No Obj: 0.509534, .5R: 0.000000, .75R: 0.000000,  count: 36

Region 16 Avg IOU: 0.182297, Class: 0.803474, Obj: 0.596444, No Obj: 0.424545, .5R: 0.000000, .75R: 0.000000,  count: 4

Region 23 Avg IOU: 0.172792, Class: 0.732352, Obj: 0.541576, No Obj: 0.507713, .5R: 0.041667, .75R: 0.000000,  count: 24

1: 756.629517, 756.629517 avg, 0.000000 rate, 1.112322 seconds, 64 images

'''

#在日志里每10个miniStep,即每10次迭代,一次迭代代表1个batch,会出现 2行(分别是Resize 608或者其它尺寸)

n=10

step=minStep*n+2#18x10+2 #2 Resize 608

#x%step==0 or x%step==1

#x%step!=0 and x%step!=1

lines=int(step*max_batches/n)#lines =91000=182*500

result = pd.read_csv('/home/zhangping/Desktop/yolo_log/ranPianTiny2.txt',

                     skiprows=[x for x in range(lines) if (x%step==0 or x%step==1)],

                     error_bad_lines=False,

                     names=['Total Loss', 'Avg loss','rate','seconds','images'])

#只提取以下类似的行

'''

1: 756.629517, 756.629517 avg, 0.000000 rate, 1.112322 seconds, 64 images

第n次迭代:总的损失值,平均损失值,学习率、时间、图片数量

'''

result1=result.iloc[[i for i in range(minStep*max_batches) if (i+1)%18==0]]#

#总的损失值

totalLoss = result1['Total Loss'].str.split(': ').str[1]#<class 'pandas.core.series.Series'>

totalloss = totalLoss.astype(float)

#平均损失值

avgLoss = result1['Avg loss'].str.split(' ').str[1]#replace

avgLoss = avgLoss.astype(float)

#学习率

rate = result1['rate'].str.split(' ').str[1]

rate = rate.astype(float)

#时间

seconds = result1['seconds'].str.split(' ').str[1]

seconds = avgLoss.astype(float)

#图片数量

images = result1['images'].str.split(' ').str[1]

images = images.astype(float)

#

figure = plt.figure()

gs1 = gridspec.GridSpec(3,2)

#画出总的损失值

ax_totalLoss = figure.add_subplot(gs1[0])

ax_totalLoss.set_xlabel('totalLoss')

ax_totalLoss.set_ylabel('totalLoss')

ax_totalLoss.plot(avgLoss.values,label='totalLoss')

#画出平均损失值

ax_avgloss = figure.add_subplot(gs1[1])

ax_avgloss.set_xlabel('avgloss')

ax_avgloss.set_ylabel('avgloss')

ax_avgloss.plot(avgLoss.values,label='avgloss')

#画出学习率

ax_rate = figure.add_subplot(gs1[2])

ax_rate.set_xlabel('rate')

ax_rate.set_ylabel('rate')

ax_rate.plot(rate.values,label='rate')

#画出时间

ax_seconds = figure.add_subplot(gs1[3])

ax_seconds.set_xlabel('seconds')

ax_seconds.set_ylabel('seconds')

ax_seconds.plot(seconds.values,label='seconds')

#画出图片数量

ax_images = figure.add_subplot(gs1[4])

ax_images.set_xlabel('images')

ax_images.set_ylabel('images')

ax_images.plot(images.values,label='images')

plt.show()

总的损失值、平均损失值等图例:

从以上的图例可以看出 总的损失值和平均损失值都在下降~ 

<think>好的,用户现在问的是YOLOv11结果文件中的train文件详解。我需要先确认用户的问题具体指向哪里。首先,YOLO系列模型更新很快,但截至当前,官方发布的版本是YOLOv5、v7、v8,可能还有v9,但YOLOv11可能是一个社区版本或者误称。用户可能指的是某个特定实现的自定义版本,比如YOLOv5的变种或者另一个团队开发的版本。需要先明确这一点,但用户可能不太清楚,所以需要假设他们指的是某个特定版本的YOLO训练结果文件。 接下来,用户提到的“train文件”可能是指训练过程中生成的文件,比如训练日志、模型权重、评估结果、可视化图表等。在YOLO的训练输出目录中,通常会包含多个文件,例如:results.txt、train_batch.jpg、val_batch.jpg、混淆矩阵、PR曲线图、F1曲线等。还可能包含模型检查点,比如best.pt、last.pt等。 需要分步骤解析这些文件的作用。例如,train_batch.jpg可能显示训练时的数据增强后的批次图像;results.txt或results.csv可能记录每个epoch的训练指标,如损失、准确率、mAP等;混淆矩阵PR曲线帮助评估模型性能;模型权重文件用于后续的推理或微调。 同时,用户可能需要知道如何解读这些文件中的内容,比如在results.txt中,每一列代表什么指标,如何根据这些指标调整训练参数,或者判断模型是否过拟合、欠拟合等。此外,可能还需要解释如何利用这些文件进行模型优化,比如调整学习率、数据增强策略等。 另外,用户可能在使用过程中遇到了问题,比如训练结果不理想,想通过分析这些文件来找到原因,或者他们想进一步了解模型训练过程中的表现。因此,除了解释每个文件的作用外,还需要给出一些实际的应用建议,比如如何根据损失曲线调整训练次数,如何根据PR曲线调整分类阈值等。 需要注意的是,由于YOLOv11并非官方版本,不同实现可能有不同的文件结构,因此最好基于常见的YOLO训练输出结构进行解释,同时提醒用户注意版本差异,建议参考具体使用的代码库文档。如果用户提供更多细节,比如具体的文件名称或内容示例,可以更准确地回答,但在缺乏信息的情况下,需要做一个通用的解释。 最后,要确保回答结构清晰,分点说明,帮助用户逐步理解每个文件的作用如何利用它们优化模型。同时,使用中文口语化表达,避免技术术语过于晦涩,必要时提供示例或类比,帮助用户理解。</think>以下是关于**YOLOv11训练结果文件(`train`文件夹)**的详细解析: --- ### **1. 训练结果文件结构** 训练完成后,`train`文件夹通常包含以下文件(以YOLO通用结构为例,不同版本可能略有差异): ```bash train/ ├── weights/ # 模型权重文件 │ ├── best.pt # 验证集上性能最优的模型 │ └── last.pt # 最后一轮的模型 ├── results.txt # 训练指标日志(文本格式) ├── results.csv # 训练指标日志(CSV格式,更易分析) ├── events.out... # TensorBoard日志(可视化训练过程) ├── hyp.yaml # 训练使用的超参数配置 ├── opt.yaml # 训练任务配置(数据集路径、输入尺寸等) ├── train_batch*.jpg # 训练批次可视化(数据增强后的样本) ├── val_batch*.jpg # 验证批次可视化(模型预测结果) ├── confusion_matrix.png # 混淆矩阵 ├── F1_curve.png # F1分数曲线 ├── PR_curve.png # 精确率-召回率曲线 └── P_curve.png # 精确率-置信度阈值曲线 ``` --- ### **2. 核心文件详解** #### **(1) `weights/` 文件夹** - **`best.pt`**:验证集上**mAP最高**或**自定义指标最优**的模型权重(用于部署)。 - **`last.pt`**:训练结束时的最终权重(可能过拟合,需谨慎使用)。 #### **(2) `results.txt` / `results.csv`** 记录每个训练轮次(epoch)的关键指标,通常包含以下列(示例): | 列名 | 说明 | |-------------------|--------------------------------------------| | `epoch` | 当前训练轮次(从0开始) | | `train/loss` | 训练集总损失(分类+定位+置信度损失) | | `val/loss` | 验证集总损失 | | `metrics/mAP_0.5` | IoU阈值为0.5时的平均精度(mAP) | | `metrics/mAP_0.5:0.95` | IoU阈值从0.5到0.95的平均mAP | | `lr/pg0` | 优化器中参数组0的学习率 | **分析建议**: - 若`train/loss`下降但`val/loss`上升 → **过拟合**(需增加正则化或数据增强)。 - 若`mAP`长期不提升 → 可能学习率不合适或模型容量不足。 #### **(3) 可视化图表** - **`train_batch*.jpg`**: 显示训练时数据增强后的输入图像,用于检查数据预处理是否合理(如尺寸、色彩抖动、Mosaic增强等)。 ![训练批次示例](https://user-images.githubusercontent.com/26833433/112598644-942a6a00-8e10-11eb-9b91-5e98e8f515bd.jpg) - **`val_batch*.jpg`**: 显示验证集的预测结果,绿色框为真实标注,红色框为模型预测(框上标注类别置信度)。 ![验证批次示例](https://user-images.githubusercontent.com/26833433/112598703-a63c0d00-8e10-11eb-9a7e-0e8c323e9d4d.jpg) - **`PR_curve.png`**: 精确率-召回率曲线,曲线下面积越大,模型性能越好。 ![PR曲线](https://user-images.githubusercontent.com/26833433/112598736-b05e0b80-8e10-11eb-9d2f-8c2f0945d0c3.png) - **`confusion_matrix.png`**: 混淆矩阵,显示类别间的误检情况(行:真实类别,列:预测类别)。 ![混淆矩阵](https://user-images.githubusercontent.com/26833433/112598787-bd7afa80-8e10-11eb-9f9e-66459d8f4c12.png) #### **(4) 超参数与配置** - **`hyp.yaml`**:训练使用的超参数(学习率、权重衰减、数据增强参数等)。 示例内容: ```yaml lr0: 0.01 # 初始学习率 lrf: 0.1 # 最终学习率(lr0 * lrf) momentum: 0.937 # 优化器动量 weight_decay: 0.0005 # 权重衰减系数 hsv_h: 0.015 # 色调增强幅度 hsv_s: 0.7 # 饱度增强幅度 ``` - **`opt.yaml`**:训练任务配置(数据集路径、输入尺寸、训练轮次等)。 示例内容: ```yaml data: coco128.yaml # 数据集配置文件 epochs: 300 # 总训练轮次 batch_size: 16 # 批次大小 imgsz: 640 # 输入图像尺寸 ``` --- ### **3. 实际应用建议** #### **(1) 模型部署选择** - 优先使用`best.pt`,因其在验证集上表现最优。 - 若需进一步优化,可尝试对`last.pt`进行**微调**(Fine-tuning)。 #### **(2) 训练问题排查** - **数据问题**:检查`train_batch*.jpg`是否包含异常标注或错误增强。 - **过拟合**:若验证集mAP远低于训练集,尝试: - 增加数据增强(`hyp.yaml`中调整`hsv_h`、`hsv_s`等)。 - 添加正则化(增大`weight_decay`或使用Dropout)。 - **欠拟合**:若训练集验证集mAP均低,尝试: - 增加模型深度(换用更大的预训练权重)。 - 提高学习率(`lr0`)或延长训练时间(`epochs`)。 #### **(3) 自定义指标优化** - 若关注特定类别,通过`confusion_matrix.png`定位误检较多的类别,针对性增加该类别样本数量。 - 若需平衡速度与精度,调整输入尺寸(`imgsz`)或更换模型主干网络(如替换为MobileNet)。 --- ### **4. 扩展工具** - **TensorBoard**:通过`tensorboard --logdir train`可视化损失曲线、学习率变化等: ```bash tensorboard --logdir train ``` ![TensorBoard示例](https://user-images.githubusercontent.com/26833433/112598825-ca97e980-8e10-11eb-8d05-6e6d6e8e5b9f.png) --- ### **总结** YOLOv11的`train`文件夹记录了训练全过程的模型权重、指标日志可视化结果。通过分析`results.csv`、混淆矩阵PR曲线,可定位模型不足并针对性优化。实际应用中需结合业务需求,灵活调整超参数部署策略。
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