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【YOLO】YOLOv8训练自定义数据集(4种方式)

YOLOv8 出来一段时间了,继承了分类、检测、分割,本文主要实现自定义的数据集,使用 YOLOV8 进行检测模型的训练和使用

YOLOv8 此次将所有的配置参数全部解耦到配置文件

default.yaml

,不再类似于 YOLOv5,一部分在配置文件,一部分在

train.py

1. 运行环境

windows11 和 Ubuntu20.04(建议使用 Linux 系统)

首先切换到自己建立的虚拟环境安装

pytorch
torch              1.12.0+cu116(根据自身设备而定)
torchvision        0.13.0+cu116(根据自身设备而定)

安装完成后,使用 git 命令将源码克隆下来

git clone https://github.com/ultralytics/ultralytics.git

参照官网,直接使用以下语句即可导入项目所需要的库

pip install ultralytics

根据官方的解释,pip 的

ultralytics

库包含了

requirements.txt

中的所有库

2. 自定义数据集

我自己准备了一批 熊猫、老虎的图片作为实验数据集,文件夹命名为

data

(文件路径:

/home/mango/ultralytics/data

),对数据集进行划分后的文件夹整体目录结构如下
在这里插入图片描述

images

下包含

train、val

文件夹,这两个文件夹下包含此次需要的

图片信息
labels

下包含

train、val

文件夹,这两个文件夹下包含此次需要的

对应图片的标注信息
test_images

下包含的是提供测试的数据集

ps:数据集形式共有3种,可根据自己实际情况采用

1)dir: path/to/imgs,2)file: path/to/imgs.txt,or3)list:[path/to/imgs1, path/to/imgs2,..]

3. 模型训练(四种方式)

首先在

data

文件夹下新建一个数据加载配置文件

animal.yaml
train:/home/mango/ultralytics/data//images/train
val:/home/mango/ultralytics/data/images/val
# number of classes
nc:2# class names
names:['panda','tiger']

接下来就可以准备开始训练了
打开终端,进入虚拟环境,进入yolov8的文件夹,
考虑到命令行模式下下载模型可能有点慢,所以先在官方仓库下载好模型,并放入新建的

weights

(文件路径:

/home/mango/ultralytics/weights

)目录下

YOLOv8模型仓库
在这里插入图片描述

(1) 第一种方式(参数重写)

参数很多,建议查看 官网文档

下面是yolov8官方给定的命令行训练/预测/验证/导出方式:

yolo task=detect    mode=train    model=yolov8n.pt        args...
          classify       predict        yolov8n-cls.yaml  args...
          segment        val            yolov8n-seg.yaml  args...
                         export         yolov8n.pt        format=onnx  args...

最后输入以下命令即可开始训练(参数很多可以修改,建议查看官网文档,或者查看

/home/mango/ultralytics/ultralytics/yolo/cfg

下的

default.yaml

文件)

yolo task=detect mode=train model=weights/yolov8n.pt data=data/animal.yaml batch=16 epochs=50 imgsz=640 workers=16 device=0

在这里插入图片描述
可以看到已经成功开始训练,运行生成的权重、混淆矩阵等信息存在于

/home/mango/ultralytics/runs

下面

(2) 第二种方式(重写配置文件)

可以新建一个配置文件,例如:

demo.yaml

,参数配置内容从

/home/mango/ultralytics/ultralytics/yolo/cfg/default.yaml

复制即可

或者使用命令行

yolo copy-cfg

它会自动生成一个

default_copy.yaml

(目录地址:

/home/mango/ultralytics/default_copy.yaml

)

截取的部分参数信息如下:

# Ultralytics YOLO 🚀, GPL-3.0 license# Default training settings and hyperparameters for medium-augmentation COCO training

task: detect  # inference task, i.e. detect, segment, classify
mode: train  # YOLO mode, i.e. train, val, predict, export# Train settings -------------------------------------------------------------------------------------------------------
model:# path to model file, i.e. yolov8n.pt, yolov8n.yaml
data:# path to data file, i.e. coco128.yaml
epochs:100# number of epochs to train for
patience:50# epochs to wait for no observable improvement for early stopping of training
batch:16# number of images per batch (-1 for AutoBatch)
imgsz:640# size of input images as integer or w,h
save:True# save train checkpoints and predict results
save_period:-1# Save checkpoint every x epochs (disabled if < 1)
cache:False# True/ram, disk or False. Use cache for data loading
device:# device to run on, i.e. cuda device=0 or device=0,1,2,3 or device=cpu
workers:8# number of worker threads for data loading (per RANK if DDP)
project:# project name
name:# experiment name......

根据自身需求,修改相应参数,例如:修改

model、data、epochs、batch
model: weights/yolov8n.pt # path to model file, i.e. yolov8n.pt, yolov8n.yaml
data: data/animal.yaml # path to data file, i.e. coco128.yaml
epochs:20# number of epochs to train for
batch:8# number of images per batch (-1 for AutoBatch)

然后在终端输入下列代码行命令即可开始训练

yolo cfg=default_copy.yaml

ps: 还可以使用

yolo cfg=default_copy.yaml imgsz=320 batch=8

的方式修改

imgz、batch

等参数信息
在这里插入图片描述
可以看到也已经成功开始训练,运行生成的权重、混淆矩阵等信息存在于

/home/mango/ultralytics/runs

下面

(3) 第三种方式(python命令)

在 Python 环境中直接使用

from ultralytics import YOLO

# 加载模型# model = YOLO("yolov8n.yaml")  # 从头开始构建新模型
model = YOLO("weights/yolov8n.pt")# 加载预训练模型(推荐用于训练)# Use the model
results = model.train(data="data/animal.yaml", epochs=20, batch=8)# 训练模型

或者创建一个

demo.py

, 将上述代码拷贝到 demo.py,然后调用

python demo.py

即可
在这里插入图片描述
可以看到也已经成功开始训练,运行生成的权重、混淆矩阵等信息存在于

/home/mango/ultralytics/runs

下面

(4) 第四种方式(python文件调用)

进入

/home/mango/ultralytics/ultralytics/yolo

目录下,复制

animal.yaml、yolov8n.pt

/home/mango/ultralytics/ultralytics/yolo/v8/detect

目录,
修改

/home/mango/ultralytics/ultralytics/yolo/cfg/default.yaml

model、data

路径及其他参数信息

# Ultralytics YOLO 🚀, GPL-3.0 license# Default training settings and hyperparameters for medium-augmentation COCO training

task: detect  # inference task, i.e. detect, segment, classify
mode: train  # YOLO mode, i.e. train, val, predict, export# Train settings -------------------------------------------------------------------------------------------------------
model: yolov8n.pt # path to model file, i.e. yolov8n.pt, yolov8n.yaml
data: animal.yaml # path to data file, i.e. coco128.yaml
epochs:100# number of epochs to train for
patience:50# epochs to wait for no observable improvement for early stopping of training
batch:16# number of images per batch (-1 for AutoBatch)
imgsz:640# size of input images as integer or w,h
save:True# save train checkpoints and predict results
save_period:-1# Save checkpoint every x epochs (disabled if < 1)
cache:False# True/ram, disk or False. Use cache for data loading
device:# device to run on, i.e. cuda device=0 or device=0,1,2,3 or device=cpu
workers:8# number of worker threads for data loading (per RANK if DDP)

运行 train.py
在这里插入图片描述
可以看到也已经成功开始训练,运行生成的权重、混淆矩阵等信息存在于

/home/mango/ultralytics/yolo/v8/detect/runs

下面

4. 模型预测

可修改的参数很多,建议查看 官网文档

和模型训练一样,预测同样可以采用不同的方式去实现,这里展示其中一种方法,主要目前还是看看模型效果
将训练得到的

best.pt

复制到

/home/mango/ultralytics/weights

下,执行如下指令

yolo detect predict model=weights/best.pt source=data/test_images save=True

结果如下:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

最后一张图没有检测好,估计是跟我训练数据集数量有关系(总共40+张),还有一个就是训练轮次(50轮,花了不到2分钟时间😂)

👍 但总体来说,效果还是可以的,速度精度都不低 🔥

5. 最后

🚀 接下来准备试试 onnx、和 TensorRT 的部署 ❗️


本文转载自: https://blog.csdn.net/weixin_42166222/article/details/129391260
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