FasterRCNN训练自己的数据集

一、Win10系统下FasterRCNN训练自己的数据集

在Win10系统下训练自己的数据集，需要首先安装以下环境：

• CUDA 11.0
• CUDNN 8.0.4
• anaconda
• pytorch==1.4.0
• torchvision==0.5.0

接下来，需要用到COCO API，在anaconda的环境下，使用以下命令进行安装：

pip install cython
pip install -U setuptools
pip install pycocotools

接下来，需要自己标注数据集，并将其转换为COCO格式的JSON文件。

最后，使用FasterRCNN进行训练，具体示例代码如下：

# 导入必要的包
import torch
from torchvision import datasets, transforms
from torch.utils.data import DataLoader
import torchvision.models as models
import torchvision.transforms as T
from engine import train_one_epoch, evaluate
import utils

# 加载数据集
data_transform = transforms.Compose([
    transforms.Resize((224, 224)),
    transforms.ToTensor(),
])
train_dataset = datasets.ImageFolder(root='path/to/train/folder', transform=data_transform)
train_data_loader = DataLoader(train_dataset, batch_size=4, shuffle=True, num_workers=4)

# 加载模型
model = models.detection.fasterrcnn_resnet50_fpn(pretrained=True)
num_classes = 2  # 包括背景和目标两个类别
in_features = model.roi_heads.box_predictor.cls_score.in_features
model.roi_heads.box_predictor = FastRCNNPredictor(in_features, num_classes)

# 定义优化器和学习率
params = [p for p in model.parameters() if p.requires_grad]
optimizer = torch.optim.SGD(params, lr=0.005, momentum=0.9, weight_decay=0.0005)
lr_scheduler = torch.optim.lr_scheduler.StepLR(optimizer, step_size=3, gamma=0.1)

# 训练模型
device = torch.device('cuda') if torch.cuda.is_available() else torch.device('cpu')
model.to(device)
utils.train_one_epoch(model, optimizer, train_data_loader, device, epoch, print_freq=10)
lr_scheduler.step()

二、FasterRCNN训练COCO数据集

使用预训练的FasterRCNN模型在COCO数据集上进行微调，可以通过以下代码实现：

import torchvision.transforms as T
from torchvision.datasets import CocoDetection
from torchvision.models.detection.faster_rcnn import FastRCNNPredictor
from torchvision.models.detection import FasterRCNN
from torch.utils.data import DataLoader

# 获取COCO数据集
def get_coco_dataset(root, image_set, transforms):
    coco = CocoDetection(root, image_set=image_set, transform=transforms)
    return coco

# 获取微调模型
def get_fine_tuning_model(num_classes):
    model = torchvision.models.detection.fasterrcnn_resnet50_fpn(pretrained=True)
    in_features = model.roi_heads.box_predictor.cls_score.in_features
    model.roi_heads.box_predictor = FastRCNNPredictor(in_features, num_classes)
    return model

# 加载训练集和测试集
data_transform = T.Compose([
        T.Resize(800),
        T.ToTensor()
    ])
train_dataset = get_coco_dataset('path/to/COCO', 'train2017', data_transform)
train_data_loader = DataLoader(train_dataset, batch_size=2, shuffle=True, num_workers=4)

test_dataset = get_coco_dataset('path/to/COCO', 'val2017', data_transform)
test_data_loader = DataLoader(test_dataset, batch_size=2, shuffle=False, num_workers=4)

# 定义模型并进行训练
num_classes = 91  # 包括背景
fine_tuning_model = get_fine_tuning_model(num_classes)

device = torch.device('cuda') if torch.cuda.is_available() else torch.device('cpu')
fine_tuning_model.to(device)

params = [p for p in fine_tuning_model.parameters() if p.requires_grad]
optimizer = torch.optim.SGD(params, lr=0.005, momentum=0.9, weight_decay=0.0005)
lr_scheduler = torch.optim.lr_scheduler.StepLR(optimizer, step_size=3, gamma=0.1)

num_epochs = 10  # 训练轮数
for epoch in range(num_epochs):
    train_one_epoch(fine_tuning_model, optimizer, train_data_loader, device, epoch, print_freq=10)
    lr_scheduler.step()

# 在测试集上进行评估
evaluate(fine_tuning_model, test_data_loader, device=device)

三、如何训练自己的数据集

如果要训练自己的数据集，需要进行以下步骤：

1. 准备图片数据集，需要包含正样本和负样本。
2. 对数据集进行标注，标注包括目标的位置和类别。
3. 将标注后的数据集转换为COCO格式的JSON文件。
4. 按照上述代码示例，使用FasterRCNN进行训练。