YOLOv8 тренирует ваш собственный набор данных
YOLOv8 тренирует ваш собственный набор данных

В этом примере мы используем модель обнаружения целей YOLOv8 в Ultralytics для обучения нашего собственного набора данных, чтобы мы могли обнаруживать воздушные шары.

Язык кода:javascript
копировать
#Установить
!pip install -U ultralytics -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
Язык кода:javascript
копировать
import ultralytics 
ultralytics.checks()

1. Подготовьте данные

Обучение модели yolo требует организации набора данных в формате набора данных yolo. Затем напишите файл конфигурации набора данных yaml.

Язык кода:javascript
копировать
yolo_dataset
├── images
│   ├── train
│   │   ├── train0.jpg
│   │   └── train1.jpg
│   ├── val
│   │   ├── val0.jpg
│   │   └── val1.jpg
│   └── test
│       ├── test0.jpg
│       └── test1.jpg
└── labels
    ├── train
    │   ├── train0.txt
    │   └── train1.txt
    ├── val
    │   ├── val0.txt
    │   └── val1.txt
    └── test
        ├── test0.txt
        └── test1.txt

Формат файла метки (например, train0.txt) следующий:

Язык кода:javascript
копировать
class_id center_x center_y bbox_width bbox_height
0 0.300926 0.617063 0.601852 0.765873
1 0.575 0.319531 0.4 0.551562

Обратите внимание, что class_id начинается с 0, а координаты центральной точки, а также высота и ширина являются относительными координатами.

Используйте Labelme или makeense для маркировки образцов, чтобы напрямую экспортировать образцы этого типа.

Язык кода:javascript
копировать
%%writefile balloon.yaml
# Ultralytics YOLO 🚀, GPL-3.0 license

path: /tf/liangyun2/torchkeras/notebooks/datasets/balloon   # dataset root dir
train: images/train  # train images (relative to 'path') 128 images
val: images/val  # val images (relative to 'path') 128 images
test:  # test images (optional)

# Classes
names:
  0: ballon

Язык кода:javascript
копировать
Overwriting balloon.yaml
Язык кода:javascript
копировать
import torch
from torch.utils.data import DataLoader
from ultralytics.yolo.cfg import get_cfg
from ultralytics.yolo.utils import DEFAULT_CFG,yaml_load 
from ultralytics.yolo.data.utils import check_cls_dataset, check_det_dataset
from ultralytics.yolo.data import build_yolo_dataset,build_dataloader

overrides = {'task':'detect',
             'data':'balloon.yaml',
             'imgsz':640,
             'workers':4
            }
cfg = get_cfg(cfg = DEFAULT_CFG,overrides=overrides)
data_info = check_det_dataset(cfg.data)

Язык кода:javascript
копировать
ds_train = build_yolo_dataset(cfg,img_path=data_info['train'],batch=cfg.batch,
                              data_info = data_info,mode='train',rect=False,stride=32)

ds_val = build_yolo_dataset(cfg,img_path=data_info['val'],batch=cfg.batch,data_info = data_info,
    mode='val',rect=False,stride=32)

Язык кода:javascript
копировать
#dl_train = build_dataloader(ds_train,batch=cfg.batch,workers=0)
#dl_val = build_dataloader(ds_val,batch=cfg.batch,workers =0,shuffle=False)

Язык кода:javascript
копировать
dl_train = DataLoader(ds_train,batch_size = cfg.batch, num_workers = cfg.workers,
                      collate_fn = ds_train.collate_fn)

dl_val = DataLoader(ds_val,batch_size = cfg.batch, num_workers = cfg.workers,
                      collate_fn = ds_val.collate_fn)

Язык кода:javascript
копировать
for batch in dl_val:
    break 
Язык кода:javascript
копировать
batch.keys()
Язык кода:javascript
копировать
dict_keys(['im_file', 'ori_shape', 'resized_shape', 'ratio_pad', 'img', 'cls', 'bboxes', 'batch_idx'])

2. Определите модель

Язык кода:javascript
копировать
from ultralytics.nn.tasks import DetectionModel

model = DetectionModel(cfg = 'yolov8n.yaml', ch=3, nc=1)
#weights = torch.hub.load_state_dict_from_url('https://github.com/ultralytics/assets/releases/download/v0.0.0/yolov8n.pt')
weights = torch.load('yolov8n.pt')
model.load(weights['model'])

Язык кода:javascript
копировать
model.args = cfg
model.nc = data_info['nc']  # attach number of classes to model
model.names = data_info['names']

3. Модель обучения

1. Используйте собственный интерфейс Ultralytics.

Чтобы использовать собственный интерфейс Ultralytics, вам нужны только следующие строки кода.

Язык кода:javascript
копировать
from ultralytics import YOLO 
yolo_model = YOLO('yolov8n.pt')

yolo_model.train(data='balloon.yaml',epochs=10)

2. Использовать печь мечты Торчкераса.

Хотя использовать собственный интерфейс Ultralytics очень просто, использование torchkeras для реализации пользовательской логики обучения кажется немного излишним.

Однако структура исходного кода Ultralytics относительно сложна, что делает неудобным для пользователей выполнение персонализированных элементов управления и модификаций.

Более того, torchkeras гораздо более элегантен в визуализации, чем собственный обучающий код Ultralytics.

Кроме того, освоение пользовательской логики обучения также будет полезно каждому, чтобы ознакомиться со структурой кода библиотеки Ultralytics.

Язык кода:javascript
копировать
for batch in dl_train:
    break 
Язык кода:javascript
копировать
from ultralytics.yolo.v8.detect.train import Loss 

model.cuda()
loss_fn = Loss(model)
optimizer = torch.optim.AdamW(model.parameters(), lr=1e-4) 


x = batch['img'].float()/255 

preds = model.forward(x.cuda())
loss = loss_fn(preds,batch)[0]
print(loss)

Язык кода:javascript
копировать
tensor(74.5465, device='cuda:0', grad_fn=<MulBackward0>)
Язык кода:javascript
копировать
from torchkeras import KerasModel 

#Нам нужно изменить StepRunner, чтобы он адаптировался к формату набора данных Yolov8.

class StepRunner:
    def __init__(self, net, loss_fn, accelerator, stage = "train", metrics_dict = None, 
                 optimizer = None, lr_scheduler = None
                 ):
        self.net,self.loss_fn,self.metrics_dict,self.stage = net,loss_fn,metrics_dict,stage
        self.optimizer,self.lr_scheduler = optimizer,lr_scheduler
        self.accelerator = accelerator
        if self.stage=='train':
            self.net.train() 
        else:
            self.net.eval()
    
    def __call__(self, batch):
        
        features = batch['img'].float() / 255
        
        #loss
        preds = self.net(features)
        loss = self.loss_fn(preds,batch)[0]

        #backward()
        if self.optimizer is not None and self.stage=="train":
            self.accelerator.backward(loss)
            self.optimizer.step()
            if self.lr_scheduler is not None:
                self.lr_scheduler.step()
            self.optimizer.zero_grad()
            
        all_preds = self.accelerator.gather(preds)
        all_loss = self.accelerator.gather(loss).sum()
        
        #losses
        step_losses = {self.stage+"_loss":all_loss.item()}
        
        #metrics
        step_metrics = {}
        
        if self.stage=="train":
            if self.optimizer is not None:
                step_metrics['lr'] = self.optimizer.state_dict()['param_groups'][0]['lr']
            else:
                step_metrics['lr'] = 0.0
        return step_losses,step_metrics
    
KerasModel.StepRunner = StepRunner 

Язык кода:javascript
копировать
keras_model = KerasModel(net = model, 
                         loss_fn = loss_fn, 
                         optimizer = optimizer)


Язык кода:javascript
копировать
keras_model.fit(train_data=dl_train,
                val_data=dl_val,
                epochs = 200,
                ckpt_path='checkpoint.pt',
                patience=20,
                monitor='val_loss',
                mode='min',
                mixed_precision='no',
                plot= True,
                wandb = False,
                quiet = True
               )

4. Модель оценки

Чтобы облегчить оценку карты и других показателей, мы снова сохраняем веса и используем собственный интерфейс YOLO Ultralytics для оценки после загрузки.

Язык кода:javascript
копировать
keras_model.evaluate(dl_val)
Язык кода:javascript
копировать
100%|██████████████████████████████████████████████████| 1/1 [00:00<00:00,  1.32it/s, val_loss=28.7]



{'val_loss': 28.715129852294922}
Язык кода:javascript
копировать
from ultralytics import YOLO 
keras_model.load_ckpt('checkpoint.pt')
save_dic = dict(model = keras_model.net, train_args =dict(cfg))
torch.save(save_dic, 'best_yolo.pt')


Язык кода:javascript
копировать
from ultralytics import YOLO 
best_model = YOLO(model = 'best_yolo.pt')

Язык кода:javascript
копировать
metrics = best_model.val(data = cfg.data )

Язык кода:javascript
копировать
metrics.results_dict

Язык кода:javascript
копировать
{'metrics/precision(B)': 0.9188790992746612,
 'metrics/recall(B)': 0.74,
 'metrics/mAP50(B)': 0.8516599658911874,
 'metrics/mAP50-95(B)': 0.7321355695315829,
 'fitness': 0.7440880091675434}
Язык кода:javascript
копировать
import pandas as pd 
df = pd.DataFrame()
df['metric'] = metrics.keys
for i,c in best_model.names.items():
    df[c] = metrics.class_result(i)

df 

5. Используйте модель

Язык кода:javascript
копировать
from pathlib import Path 
root_path = './datasets/balloon/'
data_root = Path(root_path)

best_model = YOLO(model = 'best_yolo.pt')

Язык кода:javascript
копировать
val_imgs = [str(x) for x in (data_root/'images'/'train').rglob("*.jpg") if 'checkpoint' not in str(x)]
img_path = val_imgs[5] 

Язык кода:javascript
копировать
import os 
from PIL import Image 
result = best_model.predict(source = img_path,save=True)
best_model.predictor.save_dir/os.path.basename(img_path)
Image.open(best_model.predictor.save_dir/os.path.basename(img_path))

6. Экспортная модель

Язык кода:javascript
копировать
best_model.export(format='onnx')
Язык кода:javascript
копировать
from ultralytics.yolo.v8.detect.predict import DetectionPredictor
predictor = DetectionPredictor(
    overrides=dict(model='best_yolo.onnx'))
Язык кода:javascript
копировать
results = list(predictor.stream_inference(source=img_path)) 
boy illustration
Неразрушающее увеличение изображений одним щелчком мыши, чтобы сделать их более четкими артефактами искусственного интеллекта, включая руководства по установке и использованию.
boy illustration
Копикодер: этот инструмент отлично работает с Cursor, Bolt и V0! Предоставьте более качественные подсказки для разработки интерфейса (создание навигационного веб-сайта с использованием искусственного интеллекта).
boy illustration
Новый бесплатный RooCline превосходит Cline v3.1? ! Быстрее, умнее и лучше вилка Cline! (Независимое программирование AI, порог 0)
boy illustration
Разработав более 10 проектов с помощью Cursor, я собрал 10 примеров и 60 подсказок.
boy illustration
Я потратил 72 часа на изучение курсорных агентов, и вот неоспоримые факты, которыми я должен поделиться!
boy illustration
Идеальная интеграция Cursor и DeepSeek API
boy illustration
DeepSeek V3 снижает затраты на обучение больших моделей
boy illustration
Артефакт, увеличивающий количество очков: на основе улучшения характеристик препятствия малым целям Yolov8 (SEAM, MultiSEAM).
boy illustration
DeepSeek V3 раскручивался уже три дня. Сегодня я попробовал самопровозглашенную модель «ChatGPT».
boy illustration
Open Devin — инженер-программист искусственного интеллекта с открытым исходным кодом, который меньше программирует и больше создает.
boy illustration
Эксклюзивное оригинальное улучшение YOLOv8: собственная разработка SPPF | SPPF сочетается с воспринимаемой большой сверткой ядра UniRepLK, а свертка с большим ядром + без расширения улучшает восприимчивое поле
boy illustration
Популярное и подробное объяснение DeepSeek-V3: от его появления до преимуществ и сравнения с GPT-4o.
boy illustration
9 основных словесных инструкций по доработке академических работ с помощью ChatGPT, эффективных и практичных, которые стоит собрать
boy illustration
Вызовите deepseek в vscode для реализации программирования с помощью искусственного интеллекта.
boy illustration
Познакомьтесь с принципами сверточных нейронных сетей (CNN) в одной статье (суперподробно)
boy illustration
50,3 тыс. звезд! Immich: автономное решение для резервного копирования фотографий и видео, которое экономит деньги и избавляет от беспокойства.
boy illustration
Cloud Native|Практика: установка Dashbaord для K8s, графика неплохая
boy illustration
Краткий обзор статьи — использование синтетических данных при обучении больших моделей и оптимизации производительности
boy illustration
MiniPerplx: новая поисковая система искусственного интеллекта с открытым исходным кодом, спонсируемая xAI и Vercel.
boy illustration
Конструкция сервиса Synology Drive сочетает проникновение в интрасеть и синхронизацию папок заметок Obsidian в облаке.
boy illustration
Центр конфигурации————Накос
boy illustration
Начинаем с нуля при разработке в облаке Copilot: начать разработку с минимальным использованием кода стало проще
boy illustration
[Серия Docker] Docker создает мультиплатформенные образы: практика архитектуры Arm64
boy illustration
Обновление новых возможностей coze | Я использовал coze для создания апплета помощника по исправлению домашних заданий по математике
boy illustration
Советы по развертыванию Nginx: практическое создание статических веб-сайтов на облачных серверах
boy illustration
Feiniu fnos использует Docker для развертывания личного блокнота Notepad
boy illustration
Сверточная нейронная сеть VGG реализует классификацию изображений Cifar10 — практический опыт Pytorch
boy illustration
Начало работы с EdgeonePages — новым недорогим решением для хостинга веб-сайтов
boy illustration
[Зона легкого облачного игрового сервера] Управление игровыми архивами
boy illustration
Развертывание SpringCloud-проекта на базе Docker и Docker-Compose