项目简介
本项目基于Python和PyTorch框架实现Faster R-CNN目标检测算法。Faster R-CNN结合区域提议网络(RPN)与Fast R-CNN检测器,可高效进行目标检测。项目涵盖训练和测试Faster R-CNN模型的完整流程,还提供处理图像数据和生成训练数据集的实用工具。
项目的主要特性和功能
- Faster R-CNN模型实现:包含Faster R-CNN模型主要组件,如区域提议网络(RPN)和Fast R-CNN检测器。
- 数据预处理:提供处理图像数据和生成训练数据集的实用工具,包括数据加载器、图像数据库(roidb)处理和批处理函数。
- 训练和测试:提供训练和测试Faster R-CNN模型的完整流程,包含加载预训练模型、配置训练参数、进行训练和测试等操作。
- 评估性能:包含用于评估模型性能的COCO API和COCOeval类,可计算精确度和召回率等指标。
- 可视化:
logger
类和vis_detections
函数可帮助可视化训练过程和检测结果。
安装使用步骤
环境准备
- 确保已安装Python 3.x。
- 安装PyTorch 0.4.0版本。
- 安装其他依赖库,如
numpy
、scipy
、torchvision
等。
复制项目代码
bash
cd faster-rcnn.pytorch
数据准备
- 使用工具如LabelImg对原始图片进行目标标注。
- 将标注后的数据整理成项目所需的格式,包括
Annotations
、ImageSets
和JPEGImages
文件夹。 - 使用
makeTxt.py
脚本生成训练、测试和验证集的txt文件。
配置模型和数据路径
- 在
faster-rcnn.pytorch/data
目录下新建pretrained_model
文件夹,并上传预训练模型如resnet101_caffe.pth
。 - 将标注好的数据上传到
VOCdevkit/VOC2007/
目录下。
编译和设置
进入faster-rcnn.pytorch/lib
目录,执行编译脚本:
bash
cd lib
sh make.sh
修改模型配置
- 根据数据集的类别,修改
pascal_voc.py
和demo.py
中的类别设置。 - 根据需要调整
net_utils.py
中的vis_detections
函数参数。
训练模型
使用以下命令开始训练:
bash
CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python trainval_net.py \
--dataset pascal_voc \
--net res101 \
--bs 2 \
--nw 0 \
--lr 0.005 \
--lr_decay_step 8 \
--epochs 100 \
--cuda
测试模型
使用以下命令进行模型测试:
bash
CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python test_net.py \
--dataset pascal_voc \
--net res101 \
--checksession 1 \
--checkepoch 42 \
--checkpoint 166 \
--cuda
可视化结果
运行demo.py
脚本对图像进行检测,并查看生成的检测结果图片。
通过以上步骤,可在本地或Google Colaboratory上使用免费的GPU资源来训练和测试Faster R-CNN模型。
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