yolo模型train.py文件训练参数详解

深度学习



前言

手把手调参

1. --epochs ,–batch-size和 --patience

–epoch直译为“时期”,在算法中表示模型对整个训练数据集的一次完整迭代。当所有训练样本在神经网络中都进行了一次正向传播和一次反向传播,称为进行了一次epoch。

当1个Epoch(也就是所有的训练样本)数量太过庞大,就需要把它分成多个小块,也就是分成多个Batch 来进行训练。每个batch的大小便称为Batch_Size。

Batch Size合适的优点:

1、通过并行化提高内存的利用率。就是尽量让你的GPU满载运行,提高训练速度。
2、单个epoch的迭代次数减少了,参数的调整也慢了,假如要达到相同的识别精度,需要更多的epoch。
3、适当Batch Size使得梯度下降方向更加准确。

Batch Size从小到大的变化对网络影响

1、没有Batch Size,梯度准确,只适用于小样本数据库 todo: 何谓“没有Batch Size”?
2、Batch Size=1,梯度变来变去,非常不准确,网络很难收敛。
3、Batch Size增大,梯度变准确,
4、Batch Size增大,梯度已经非常准确,再增加Batch Size也没有用
注意:Batch Size增大了,要到达相同的准确度,必须要增大epoch。

如何找到合适的batch size?
我认为可以使用–patience这个参数, 其作用是:如果模型在default值轮数里没有提升,则停止训练模型。
我们可以给一个很大的epoch去训练,再加上–patience,通过它停止时已训练的epoch数即可得知最佳epoch数。

2. --imgsz

训练集和测试集图片的像素大小;输入默认640*640。

3. --rect

是否采用矩阵推理的方

<think>嗯,用户之前问过如何生成COCO数据集,现在转而问如何将labelme的JSON文件用于YOLO训练。看来用户可能是在进行目标检测项目,已经完成了数据标注,现在需要转换格式来训练模型。首先,我需要回忆labelme的输出格式,它通常保存为每个图片对应的JSON,包含形状、坐标等信息,而YOLO需要的是每个图片对应的txt文件,每行一个对象,包含类别和归一化的坐标。 用户的需求很明确,但可能不太清楚具体的转换步骤。需要考虑到labelme和YOLO格式之间的差异,比如坐标系的转换(从像素坐标到归一化中心坐标),以及如何将多边形或矩形转换为YOLO的边界框。此外,用户可能还需要划分数据集为训练集、验证集等,并生成对应的路径文件。 另外,用户可能遇到的问题包括路径错误、坐标转换错误、类别ID不匹配等,所以需要在回答中给出验证步骤和常见问题排查方法。还要注意是否需要多类别的支持,以及如何生成YOLO的配置文件,比如data.yaml。 可能还需要推荐一些工具或脚本,比如使用Python的json库处理labelme的JSON,或者现有的转换工具,比如labelme2yolo,这样可以节省用户的时间。同时,要确保用户理解每一步的操作,比如归一化坐标的计算方法,避免后续训练出错。 最后,用户可能对转换后的目录结构不太清楚,需要给出一个示例结构,说明图片和标签的存放位置,以及如何配置YOLO模型文件。可能还需要提醒用户安装必要的库,比如pyyaml或者ultralytics的YOLO库,确保训练顺利进行。</think>以下是将LabelMe标注数据转换为YOLO训练格式的完整解决方案: --- ### 一、格式差异解析 | 特性 | LabelMe格式 | YOLO格式 | |-------------|-----------------------------|---------------------------| | 文件结构 | 每个图像对应一个`.json`文件 | 每个图像对应一个`.txt`文件 | | 坐标系 | 绝对像素坐标 | 归一化中心坐标($$x_{center}/w, y_{center}/h, width/w, height/h$$) | | 数据组织 | 独立存储标注信息 | 需要`data.yaml`配置文件 | --- ### 二、转换步骤详解 #### 步骤1:安装依赖库 ```bash pip install labelme numpy tqdm pyyaml ``` #### 步骤2:目录结构准备 ```bash dataset/ ├── images/ # 原始图像 │ ├── train/ │ └── val/ ├── labels/ # 转换后的YOLO标签 │ ├── train/ │ └── val/ └── data.yaml # YOLO配置文件 ``` #### 步骤3:核心转换代码 ```python import json import os import numpy as np from tqdm import tqdm def labelme2yolo(json_dir, output_dir, class_map): os.makedirs(output_dir, exist_ok=True) for json_file in tqdm(os.listdir(json_dir)): if not json_file.endswith('.json'): continue with open(os.path.join(json_dir, json_file), 'r') as f: data = json.load(f) img_h = data['imageHeight'] img_w = data['imageWidth'] txt_path = os.path.join(output_dir, json_file.replace('.json', '.txt')) with open(txt_path, 'w') as f: for shape in data['shapes']: # 类别映射 class_name = shape['label'] class_id = class_map.index(class_name) # 坐标转换 points = np.array(shape['points']) x_min, y_min = points.min(axis=0) x_max, y_max = points.max(axis=0) # 计算YOLO格式 x_center = (x_min + x_max) / 2 / img_w y_center = (y_min + y_max) / 2 / img_h width = (x_max - x_min) / img_w height = (y_max - y_min) / img_h f.write(f"{class_id} {x_center:.6f} {y_center:.6f} {width:.6f} {height:.6f}\n") # 示例使用 class_list = ['cat', 'dog'] # 必须与LabelMe标签名称完全一致 labelme2yolo('labelme_annotations/', 'yolo_labels/', class_list) ``` --- ### 四、生成YOLO配置文件 创建`data.yaml`文件: ```yaml train: ../dataset/images/train val: ../dataset/images/val nc: 2 # 类别数量 names: ['cat', 'dog'] # 必须与class_list顺序一致 ``` --- ### 五、数据验证 1. **可视化检查**: ```bash from ultralytics import YOLO # 随机选择样本查看 dataset = YOLO('data.yaml').train_data sample = dataset.images[0].path dataset.visualize(sample) ``` 2. **格式验证脚本**: ```python def validate_yolo_label(label_path, img_w, img_h): with open(label_path, 'r') as f: for line in f: cls, x, y, w, h = map(float, line.strip().split()) assert 0 <= x <= 1, f"x_center越界: {x}" assert 0 <= y <= 1, f"y_center越界: {y}" assert 0 <= w <= 1, f"width越界: {w}" assert 0 <= h <= 1, f"height越界: {h}" assert x + w/2 <= 1, f"右侧越界: {x + w/2}" assert y + h/2 <= 1, f"下侧越界: {y + h/2}" ``` --- ### 六、高级技巧 1. **处理多形状标注**: - 多边形自动转矩形:取所有点的最小外接矩形 - 关键点标注:需转换为YOLO Pose格式 ```python # 关键点示例行格式: # cls x_center y_center width height px1 py1 v1 px2 py2 v2 ... ``` 2. **自动分割数据集**: ```python from sklearn.model_selection import train_test_split all_images = [f for f in os.listdir('images') if f.endswith('.jpg')] train_files, val_files = train_test_split(all_images, test_size=0.2, random_state=42) ``` --- ### 七、常见问题排查 1. **坐标值溢出**: - 现象:训练时出现`NaN`损失 - 解决方案:运行`validate_yolo_label`验证脚本 2. **类别ID错位**: - 现象:预测结果标签混乱 - 检查:`data.yaml`中的`names`顺序必须与转换时的`class_list`完全一致 3. **路径错误**: ```bash # 检查路径是否存在 find dataset/ -name "*.txt" | xargs ls -l ``` --- ### 八、完整转换流程 ```mermaid graph TD A[LabelMe标注] --> B{格式转换} B -->|成功| C[生成YOLO标签] B -->|失败| D[错误日志分析] C --> E[数据集划分] E --> F[生成data.yaml] F --> G[开始训练] ```
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