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論文內(nèi)容分類(lèi)與檢測(cè)檢測(cè)系統(tǒng)源碼分享
[一條龍教學(xué)YOLOV8標(biāo)注好的數(shù)據(jù)集一鍵訓(xùn)練_70+全套改進(jìn)創(chuàng)新點(diǎn)發(fā)刊_Web前端展示]
1.研究背景與意義
項(xiàng)目參考AAAI Association for the Advancement of Artificial Intelligence
項(xiàng)目來(lái)源AACV Association for the Advancement of Computer Vision
研究背景與意義
隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,學(xué)術(shù)論文的數(shù)量和復(fù)雜性不斷增加,如何高效地對(duì)論文內(nèi)容進(jìn)行分類(lèi)與檢測(cè)已成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。傳統(tǒng)的人工分類(lèi)方法不僅耗時(shí)耗力,而且容易受到主觀因素的影響,導(dǎo)致分類(lèi)結(jié)果的不一致性和準(zhǔn)確性不足。因此,基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)和深度學(xué)習(xí)技術(shù)的自動(dòng)化內(nèi)容分類(lèi)與檢測(cè)系統(tǒng)的研究顯得尤為重要。在這一背景下,YOLO(You Only Look Once)系列模型因其在目標(biāo)檢測(cè)任務(wù)中的高效性和準(zhǔn)確性,逐漸成為研究者們的關(guān)注焦點(diǎn)。
YOLOv8作為YOLO系列的最新版本,具有更強(qiáng)的特征提取能力和更快的推理速度,能夠在復(fù)雜場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)目標(biāo)檢測(cè)。通過(guò)對(duì)YOLOv8的改進(jìn),我們可以針對(duì)學(xué)術(shù)論文的特定需求,設(shè)計(jì)出一個(gè)高效的內(nèi)容分類(lèi)與檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅能夠識(shí)別論文中的不同內(nèi)容類(lèi)型,如算法、代碼、流程圖、圖表、模型架構(gòu)等,還能為研究者提供更為直觀的論文結(jié)構(gòu)分析,幫助他們快速獲取所需信息。
本研究將使用一個(gè)包含5000張圖像的數(shù)據(jù)集,該數(shù)據(jù)集涵蓋了12個(gè)類(lèi)別,包括算法、代碼或流程圖、標(biāo)題、比較、圖示、圖表、插圖和示例、模型架構(gòu)、模型性能與指標(biāo)、概述/過(guò)程、管道、真實(shí)圖像以及統(tǒng)計(jì)與分析等。這些類(lèi)別的多樣性為模型的訓(xùn)練和評(píng)估提供了豐富的素材,能夠有效提升模型的泛化能力和分類(lèi)準(zhǔn)確性。
通過(guò)改進(jìn)YOLOv8模型,我們旨在實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)目標(biāo):首先,提升模型在不同類(lèi)別內(nèi)容檢測(cè)中的準(zhǔn)確性,尤其是在處理復(fù)雜背景和多樣化格式的學(xué)術(shù)論文時(shí);其次,優(yōu)化模型的推理速度,以滿足實(shí)時(shí)應(yīng)用的需求;最后,構(gòu)建一個(gè)用戶友好的界面,使研究者能夠方便地上傳論文并獲取分類(lèi)結(jié)果,從而提高學(xué)術(shù)研究的效率。
此外,本研究的意義還在于推動(dòng)學(xué)術(shù)界對(duì)自動(dòng)化內(nèi)容分析技術(shù)的應(yīng)用。隨著學(xué)術(shù)論文數(shù)量的不斷增加,研究者面臨的信息過(guò)載問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)重。通過(guò)構(gòu)建基于改進(jìn)YOLOv8的論文內(nèi)容分類(lèi)與檢測(cè)系統(tǒng),我們不僅可以為研究者提供高效的信息檢索工具,還能為學(xué)術(shù)界的知識(shí)管理和信息組織提供新的思路和方法。這將有助于提升學(xué)術(shù)研究的效率,促進(jìn)知識(shí)的傳播與共享,最終推動(dòng)科學(xué)研究的進(jìn)步。
綜上所述,基于改進(jìn)YOLOv8的論文內(nèi)容分類(lèi)與檢測(cè)系統(tǒng)的研究具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。它不僅為解決學(xué)術(shù)論文分類(lèi)與檢測(cè)問(wèn)題提供了新的技術(shù)路徑,也為信息技術(shù)在學(xué)術(shù)領(lǐng)域的深入應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。隨著該系統(tǒng)的不斷完善與推廣,預(yù)計(jì)將對(duì)學(xué)術(shù)研究的各個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
2.圖片演示
注意:由于此博客編輯較早,上面“2.圖片演示”和“3.視頻演示”展示的系統(tǒng)圖片或者視頻可能為老版本,新版本在老版本的基礎(chǔ)上升級(jí)如下:(實(shí)際效果以升級(jí)的新版本為準(zhǔn))
(1)適配了YOLOV8的“目標(biāo)檢測(cè)”模型和“實(shí)例分割”模型,通過(guò)加載相應(yīng)的權(quán)重(.pt)文件即可自適應(yīng)加載模型。
(2)支持“圖片識(shí)別”、“視頻識(shí)別”、“攝像頭實(shí)時(shí)識(shí)別”三種識(shí)別模式。
(3)支持“圖片識(shí)別”、“視頻識(shí)別”、“攝像頭實(shí)時(shí)識(shí)別”三種識(shí)別結(jié)果保存導(dǎo)出,解決手動(dòng)導(dǎo)出(容易卡頓出現(xiàn)爆內(nèi)存)存在的問(wèn)題,識(shí)別完自動(dòng)保存結(jié)果并導(dǎo)出到tempDir中。
(4)支持Web前端系統(tǒng)中的標(biāo)題、背景圖等自定義修改,后面提供修改教程。
另外本項(xiàng)目提供訓(xùn)練的數(shù)據(jù)集和訓(xùn)練教程,暫不提供權(quán)重文件(best.pt),需要您按照教程進(jìn)行訓(xùn)練后實(shí)現(xiàn)圖片演示和Web前端界面演示的效果。
3.視頻演示
3.1 視頻演示
4.數(shù)據(jù)集信息展示
4.1 本項(xiàng)目數(shù)據(jù)集詳細(xì)數(shù)據(jù)(類(lèi)別數(shù)&類(lèi)別名)
nc: 11
names: [‘Algorithm-code or flowchart’, ‘Caption’, ‘Diagram’, ‘Graph-plots’, ‘Illustrations and examples’, ‘Model architecture’, ‘Model performance and metrics’, ‘Overview-procedure’, ‘Pipeline’, ‘Real image’, ‘Statistics and Analysis’]
4.2 本項(xiàng)目數(shù)據(jù)集信息介紹
數(shù)據(jù)集信息展示
在本研究中,我們采用了名為“figcap”的數(shù)據(jù)集,以支持對(duì)YOLOv8模型的改進(jìn),旨在提升其在內(nèi)容分類(lèi)與檢測(cè)系統(tǒng)中的表現(xiàn)。該數(shù)據(jù)集包含11個(gè)不同的類(lèi)別,涵蓋了多種與學(xué)術(shù)論文相關(guān)的視覺(jué)信息類(lèi)型。這些類(lèi)別的多樣性不僅為模型提供了豐富的訓(xùn)練樣本,也為其在實(shí)際應(yīng)用中的泛化能力奠定了基礎(chǔ)。
首先,數(shù)據(jù)集中包含的“Algorithm-code or flowchart”類(lèi)別,主要用于識(shí)別和分類(lèi)算法的代碼示例或流程圖。這一類(lèi)別對(duì)于理解算法的實(shí)現(xiàn)和流程至關(guān)重要,能夠幫助研究人員快速把握復(fù)雜的計(jì)算過(guò)程。此外,“Caption”類(lèi)別則專(zhuān)注于圖像或圖表的說(shuō)明文字,能夠有效地輔助模型理解圖像內(nèi)容與其描述之間的關(guān)系,從而提升信息檢索的準(zhǔn)確性。
在數(shù)據(jù)集的另一部分,“Diagram”類(lèi)別提供了各種類(lèi)型的圖示,這些圖示通常用于闡述復(fù)雜的概念或過(guò)程,能夠幫助用戶在視覺(jué)上更好地理解研究?jī)?nèi)容。與此同時(shí),“Graph-plots”類(lèi)別則專(zhuān)注于各種圖表和數(shù)據(jù)可視化,涵蓋了線圖、柱狀圖、餅圖等多種形式,這些圖表通常用于展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果或數(shù)據(jù)分析,能夠?yàn)槟P吞峁┴S富的視覺(jué)信息。
“Illustrations and examples”類(lèi)別則包含了各種插圖和示例,這些內(nèi)容通常用于支持理論或方法的說(shuō)明,能夠幫助用戶更直觀地理解研究的背景和應(yīng)用。而“Model architecture”類(lèi)別則專(zhuān)注于模型的結(jié)構(gòu)圖,能夠幫助研究人員理解不同模型之間的差異和優(yōu)劣,為后續(xù)的模型選擇和改進(jìn)提供依據(jù)。
此外,“Model performance and metrics”類(lèi)別則記錄了模型的性能指標(biāo)和評(píng)估結(jié)果,這對(duì)于研究人員在模型改進(jìn)過(guò)程中進(jìn)行對(duì)比分析具有重要意義。通過(guò)分析不同模型在相同數(shù)據(jù)集上的表現(xiàn),研究人員能夠更好地識(shí)別出改進(jìn)的方向和重點(diǎn)。
“Overview-procedure”類(lèi)別則提供了研究的整體流程圖,幫助用戶快速了解研究的主要步驟和方法。而“Pipeline”類(lèi)別則展示了數(shù)據(jù)處理和模型訓(xùn)練的具體流程,能夠?yàn)檠芯咳藛T提供清晰的工作框架。
在數(shù)據(jù)集的最后兩個(gè)類(lèi)別中,“Real image”主要用于展示真實(shí)圖像,這些圖像通常與研究主題密切相關(guān),能夠?yàn)槟P吞峁┱鎸?shí)世界中的數(shù)據(jù)樣本。而“Statistics and Analysis”類(lèi)別則聚焦于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果,這些信息對(duì)于研究的結(jié)論和后續(xù)的研究方向具有重要的指導(dǎo)意義。
綜上所述,“figcap”數(shù)據(jù)集通過(guò)其豐富的類(lèi)別設(shè)置,為YOLOv8模型的訓(xùn)練提供了全面的支持。每個(gè)類(lèi)別不僅在內(nèi)容上具有獨(dú)特性,而且在模型的學(xué)習(xí)過(guò)程中相互補(bǔ)充,形成了一個(gè)完整的知識(shí)體系。這種多樣化的數(shù)據(jù)來(lái)源,不僅能夠提升模型的分類(lèi)與檢測(cè)能力,還能夠?yàn)閷W(xué)術(shù)研究提供更為精準(zhǔn)和高效的工具,推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。通過(guò)對(duì)該數(shù)據(jù)集的深入分析與應(yīng)用,我們期望能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)YOLOv8模型的有效改進(jìn),從而為內(nèi)容分類(lèi)與檢測(cè)系統(tǒng)的研究提供更為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
5.全套項(xiàng)目環(huán)境部署視頻教程(零基礎(chǔ)手把手教學(xué))
5.1 環(huán)境部署教程鏈接(零基礎(chǔ)手把手教學(xué))
5.2 安裝Python虛擬環(huán)境創(chuàng)建和依賴(lài)庫(kù)安裝視頻教程鏈接(零基礎(chǔ)手把手教學(xué))
6.手把手YOLOV8訓(xùn)練視頻教程(零基礎(chǔ)小白有手就能學(xué)會(huì))
6.1 手把手YOLOV8訓(xùn)練視頻教程(零基礎(chǔ)小白有手就能學(xué)會(huì))
7.70+種全套YOLOV8創(chuàng)新點(diǎn)代碼加載調(diào)參視頻教程(一鍵加載寫(xiě)好的改進(jìn)模型的配置文件)
7.1 70+種全套YOLOV8創(chuàng)新點(diǎn)代碼加載調(diào)參視頻教程(一鍵加載寫(xiě)好的改進(jìn)模型的配置文件)
8.70+種全套YOLOV8創(chuàng)新點(diǎn)原理講解(非科班也可以輕松寫(xiě)刊發(fā)刊,V10版本正在科研待更新)
由于篇幅限制,每個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)的具體原理講解就不一一展開(kāi),具體見(jiàn)下列網(wǎng)址中的創(chuàng)新點(diǎn)對(duì)應(yīng)子項(xiàng)目的技術(shù)原理博客網(wǎng)址【Blog】:
8.1 70+種全套YOLOV8創(chuàng)新點(diǎn)原理講解鏈接
9.系統(tǒng)功能展示(檢測(cè)對(duì)象為舉例,實(shí)際內(nèi)容以本項(xiàng)目數(shù)據(jù)集為準(zhǔn))
圖9.1.系統(tǒng)支持檢測(cè)結(jié)果表格顯示
圖9.2.系統(tǒng)支持置信度和IOU閾值手動(dòng)調(diào)節(jié)
圖9.3.系統(tǒng)支持自定義加載權(quán)重文件best.pt(需要你通過(guò)步驟5中訓(xùn)練獲得)
圖9.4.系統(tǒng)支持?jǐn)z像頭實(shí)時(shí)識(shí)別
圖9.5.系統(tǒng)支持圖片識(shí)別
圖9.6.系統(tǒng)支持視頻識(shí)別
圖9.7.系統(tǒng)支持識(shí)別結(jié)果文件自動(dòng)保存
圖9.8.系統(tǒng)支持Excel導(dǎo)出檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)
10.原始YOLOV8算法原理
原始YOLOv8算法原理
YOLOv8算法是Ultralytics公司在2023年發(fā)布的最新版本,代表了YOLO系列在目標(biāo)檢測(cè)領(lǐng)域的又一次重大進(jìn)步。與之前的版本相比,YOLOv8在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、性能優(yōu)化和損失函數(shù)等多個(gè)方面進(jìn)行了創(chuàng)新和改進(jìn),旨在實(shí)現(xiàn)更高的檢測(cè)精度和更快的處理速度。YOLOv8的設(shè)計(jì)理念是將目標(biāo)檢測(cè)任務(wù)簡(jiǎn)化為一個(gè)端到端的過(guò)程,避免了傳統(tǒng)方法中復(fù)雜的區(qū)域提議和滑動(dòng)窗口技術(shù),從而提高了檢測(cè)的效率和準(zhǔn)確性。
YOLOv8的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要由輸入端、主干網(wǎng)絡(luò)和檢測(cè)端三部分組成。以YOLOv8n為例,其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì),采用了CSP(Cross Stage Partial)結(jié)構(gòu),將特征提取過(guò)程分為兩個(gè)部分,分別進(jìn)行卷積和連接。這種設(shè)計(jì)不僅提高了特征提取的效率,還增強(qiáng)了模型的表達(dá)能力。此外,YOLOv8n在主干網(wǎng)絡(luò)中引入了C2f模塊,這一模塊是對(duì)YOLOv5中C3模塊的改進(jìn),結(jié)合了YOLOv7中的ELAN模塊的思想,增加了更多的殘差連接。這種創(chuàng)新使得C2f模塊在保持輕量化的同時(shí),能夠獲得更加豐富的梯度信息,從而提高了模型的訓(xùn)練效果和檢測(cè)性能。
在特征融合方面,YOLOv8繼續(xù)采用PAN-FPN(Path Aggregation Network - Feature Pyramid Network)結(jié)構(gòu),通過(guò)多尺度特征的融合來(lái)增強(qiáng)模型對(duì)不同尺寸目標(biāo)的檢測(cè)能力。PAN-FPN結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)在于能夠有效地整合來(lái)自不同層次的特征信息,使得模型在處理復(fù)雜場(chǎng)景時(shí),能夠更好地捕捉到目標(biāo)的細(xì)節(jié)和上下文信息。這種特征融合策略對(duì)于提高目標(biāo)檢測(cè)的精度至關(guān)重要,尤其是在處理具有高度變異性的目標(biāo)時(shí)。
YOLOv8在檢測(cè)端的設(shè)計(jì)上也進(jìn)行了顯著的創(chuàng)新。與傳統(tǒng)的Anchor-Based方法不同,YOLOv8采用了Anchor-Free的檢測(cè)方式,這一策略的優(yōu)勢(shì)在于簡(jiǎn)化了模型的設(shè)計(jì),同時(shí)提高了檢測(cè)的靈活性。通過(guò)解耦合頭結(jié)構(gòu),YOLOv8將分類(lèi)和檢測(cè)任務(wù)分離,使得模型在進(jìn)行目標(biāo)分類(lèi)和定位時(shí)能夠更加高效。這種解耦合的設(shè)計(jì)理念使得YOLOv8在處理復(fù)雜場(chǎng)景時(shí),能夠更好地應(yīng)對(duì)目標(biāo)重疊和遮擋等問(wèn)題。
在訓(xùn)練過(guò)程中,YOLOv8引入了動(dòng)態(tài)Task-Aligned Assigner樣本分配策略,并在數(shù)據(jù)增強(qiáng)方面進(jìn)行了優(yōu)化,特別是在最后10個(gè)epoch中關(guān)閉了馬賽克增強(qiáng)。這一策略的實(shí)施使得模型在訓(xùn)練時(shí)能夠更好地適應(yīng)不同的樣本分布,從而提高了模型的泛化能力。此外,YOLOv8在損失函數(shù)的設(shè)計(jì)上也進(jìn)行了創(chuàng)新,采用了BCELoss作為分類(lèi)損失,DFLLoss和CIoULoss作為回歸損失。這種多損失函數(shù)的組合策略,使得模型在訓(xùn)練過(guò)程中能夠更好地平衡分類(lèi)和定位的精度,從而提高整體的檢測(cè)性能。
YOLOv8的性能在多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集上進(jìn)行了評(píng)估,結(jié)果顯示其在精度和速度上均有顯著提升。與SSD等傳統(tǒng)目標(biāo)檢測(cè)算法相比,YOLOv8在mAP(mean Average Precision)上提高了43.23%,同時(shí)幀率也提升了10.28倍。這一系列的性能提升使得YOLOv8在智能監(jiān)控、自動(dòng)駕駛和人臉識(shí)別等應(yīng)用場(chǎng)景中展現(xiàn)出了廣泛的適用性和優(yōu)越性。
綜上所述,YOLOv8算法通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的深度優(yōu)化、特征融合策略的改進(jìn)以及損失函數(shù)的創(chuàng)新,成功實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)檢測(cè)性能的全面提升。其設(shè)計(jì)理念和技術(shù)創(chuàng)新不僅推動(dòng)了YOLO系列算法的發(fā)展,也為目標(biāo)檢測(cè)領(lǐng)域的研究提供了新的思路和方向。隨著YOLOv8的廣泛應(yīng)用,未來(lái)在更多實(shí)際場(chǎng)景中的表現(xiàn)值得期待。
11.項(xiàng)目核心源碼講解(再也不用擔(dān)心看不懂代碼邏輯)
11.1 code\ultralytics\models\yolo\classify_init_.py
下面是對(duì)給定代碼的核心部分進(jìn)行分析和詳細(xì)注釋的結(jié)果:
# Ultralytics YOLO 🚀, AGPL-3.0 license# 從 ultralytics 庫(kù)中導(dǎo)入用于分類(lèi)的預(yù)測(cè)、訓(xùn)練和驗(yàn)證模塊
from ultralytics.models.yolo.classify.predict import ClassificationPredictor # 導(dǎo)入分類(lèi)預(yù)測(cè)器
from ultralytics.models.yolo.classify.train import ClassificationTrainer # 導(dǎo)入分類(lèi)訓(xùn)練器
from ultralytics.models.yolo.classify.val import ClassificationValidator # 導(dǎo)入分類(lèi)驗(yàn)證器# 定義模塊的公開(kāi)接口,包含三個(gè)核心類(lèi)
__all__ = "ClassificationPredictor", "ClassificationTrainer", "ClassificationValidator"
代碼分析
-
導(dǎo)入模塊:
ClassificationPredictor
:用于進(jìn)行圖像分類(lèi)的預(yù)測(cè),通常會(huì)使用訓(xùn)練好的模型對(duì)新圖像進(jìn)行分類(lèi)。ClassificationTrainer
:用于訓(xùn)練分類(lèi)模型,負(fù)責(zé)處理訓(xùn)練數(shù)據(jù)、模型構(gòu)建、損失計(jì)算等。ClassificationValidator
:用于驗(yàn)證分類(lèi)模型的性能,通常在訓(xùn)練后使用驗(yàn)證集來(lái)評(píng)估模型的準(zhǔn)確性。
-
__all__
聲明:__all__
是一個(gè)特殊變量,用于定義模塊的公共接口。只有在使用from module import *
時(shí),列出的名稱(chēng)才會(huì)被導(dǎo)入。這里列出了三個(gè)核心類(lèi),表明它們是該模塊的主要功能部分。
總結(jié)
該代碼片段是 Ultralytics YOLO 項(xiàng)目的一部分,主要用于圖像分類(lèi)任務(wù)。通過(guò)導(dǎo)入和公開(kāi)這三個(gè)核心類(lèi),用戶可以方便地進(jìn)行模型的訓(xùn)練、預(yù)測(cè)和驗(yàn)證。
這個(gè)文件是Ultralytics YOLO項(xiàng)目中的一個(gè)初始化文件,位于code/ultralytics/models/yolo/classify/
目錄下。文件的主要功能是導(dǎo)入與分類(lèi)相關(guān)的模塊,并定義了該模塊的公共接口。
首先,文件開(kāi)頭的注釋表明這是Ultralytics YOLO項(xiàng)目的一部分,并且該項(xiàng)目遵循AGPL-3.0許可證。這意味著該項(xiàng)目是開(kāi)源的,用戶可以自由使用和修改,但需要遵循相應(yīng)的許可證條款。
接下來(lái),文件導(dǎo)入了三個(gè)類(lèi):ClassificationPredictor
、ClassificationTrainer
和ClassificationValidator
。這些類(lèi)分別用于分類(lèi)任務(wù)中的預(yù)測(cè)、訓(xùn)練和驗(yàn)證。具體來(lái)說(shuō):
ClassificationPredictor
類(lèi)可能負(fù)責(zé)處理模型的預(yù)測(cè)功能,即輸入數(shù)據(jù)后輸出分類(lèi)結(jié)果。ClassificationTrainer
類(lèi)則用于訓(xùn)練分類(lèi)模型,通常包括數(shù)據(jù)加載、模型訓(xùn)練、損失計(jì)算等功能。ClassificationValidator
類(lèi)用于驗(yàn)證訓(xùn)練好的模型的性能,通常會(huì)評(píng)估模型在驗(yàn)證集上的表現(xiàn)。
最后,__all__
變量定義了該模塊的公共接口,指定了在使用from module import *
語(yǔ)句時(shí)可以導(dǎo)入的類(lèi)。這有助于控制模塊的命名空間,確保只暴露必要的部分給外部使用者。
總的來(lái)說(shuō),這個(gè)初始化文件的作用是將分類(lèi)相關(guān)的功能模塊整合在一起,方便其他部分的代碼進(jìn)行調(diào)用和使用。
11.2 ui.py
import sys
import subprocessdef run_script(script_path):"""使用當(dāng)前 Python 環(huán)境運(yùn)行指定的腳本。Args:script_path (str): 要運(yùn)行的腳本路徑Returns:None"""# 獲取當(dāng)前 Python 解釋器的路徑python_path = sys.executable# 構(gòu)建運(yùn)行命令command = f'"{python_path}" -m streamlit run "{script_path}"'# 執(zhí)行命令result = subprocess.run(command, shell=True)if result.returncode != 0:print("腳本運(yùn)行出錯(cuò)。")# 實(shí)例化并運(yùn)行應(yīng)用
if __name__ == "__main__":# 指定您的腳本路徑script_path = "web.py" # 這里直接指定腳本路徑# 運(yùn)行腳本run_script(script_path)
代碼注釋說(shuō)明:
-
導(dǎo)入模塊:
import sys
:導(dǎo)入 sys 模塊,用于訪問(wèn)與 Python 解釋器相關(guān)的變量和函數(shù)。import subprocess
:導(dǎo)入 subprocess 模塊,用于執(zhí)行外部命令。
-
定義函數(shù)
run_script
:- 該函數(shù)接收一個(gè)參數(shù)
script_path
,表示要運(yùn)行的 Python 腳本的路徑。 - 使用
sys.executable
獲取當(dāng)前 Python 解釋器的路徑,以確保在正確的環(huán)境中運(yùn)行腳本。 - 構(gòu)建一個(gè)命令字符串
command
,該命令使用streamlit
模塊運(yùn)行指定的腳本。 - 使用
subprocess.run
執(zhí)行構(gòu)建的命令,并通過(guò)shell=True
允許在 shell 中執(zhí)行命令。 - 檢查命令的返回碼,如果不為 0,表示腳本運(yùn)行出錯(cuò),打印錯(cuò)誤信息。
- 該函數(shù)接收一個(gè)參數(shù)
-
主程序塊:
if __name__ == "__main__":
:確保只有在直接運(yùn)行該腳本時(shí)才會(huì)執(zhí)行以下代碼。- 指定要運(yùn)行的腳本路徑
script_path
,這里直接設(shè)置為"web.py"
。 - 調(diào)用
run_script
函數(shù),傳入腳本路徑以運(yùn)行該腳本。
這個(gè)程序文件名為 ui.py
,其主要功能是通過(guò)當(dāng)前的 Python 環(huán)境運(yùn)行一個(gè)指定的腳本。程序的實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下:
首先,文件導(dǎo)入了必要的模塊,包括 sys
、os
和 subprocess
,這些模塊提供了與系統(tǒng)交互的功能。此外,還導(dǎo)入了 QtFusion.path
模塊中的 abs_path
函數(shù),用于獲取腳本的絕對(duì)路徑。
接下來(lái),定義了一個(gè)名為 run_script
的函數(shù),該函數(shù)接受一個(gè)參數(shù) script_path
,表示要運(yùn)行的腳本的路徑。在函數(shù)內(nèi)部,首先通過(guò) sys.executable
獲取當(dāng)前 Python 解釋器的路徑,這樣可以確保使用正確的 Python 環(huán)境來(lái)運(yùn)行腳本。
然后,構(gòu)建了一個(gè)命令字符串 command
,該命令使用 streamlit
模塊來(lái)運(yùn)行指定的腳本。streamlit
是一個(gè)用于構(gòu)建數(shù)據(jù)應(yīng)用的庫(kù),命令格式為 python -m streamlit run script_path
。
使用 subprocess.run
方法執(zhí)行構(gòu)建的命令,并通過(guò) shell=True
參數(shù)在 shell 中運(yùn)行該命令。執(zhí)行后,檢查返回碼 result.returncode
,如果返回碼不為 0,表示腳本運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)了錯(cuò)誤,程序會(huì)打印出“腳本運(yùn)行出錯(cuò)”的提示信息。
在文件的最后部分,使用 if __name__ == "__main__":
判斷程序是否是直接運(yùn)行的,如果是,則指定要運(yùn)行的腳本路徑,這里使用 abs_path("web.py")
獲取 web.py
的絕對(duì)路徑。最后,調(diào)用 run_script
函數(shù)來(lái)執(zhí)行這個(gè)腳本。
總體來(lái)說(shuō),這個(gè)程序的作用是簡(jiǎn)化通過(guò) Python 環(huán)境運(yùn)行 web.py
腳本的過(guò)程,并提供了錯(cuò)誤處理機(jī)制。
11.3 code\ultralytics\models\yolo\classify\train.py
以下是代碼中最核心的部分,并附上詳細(xì)的中文注釋:
import torch
from ultralytics.data import ClassificationDataset, build_dataloader
from ultralytics.engine.trainer import BaseTrainer
from ultralytics.models import yolo
from ultralytics.nn.tasks import ClassificationModel, attempt_load_one_weight
from ultralytics.utils import DEFAULT_CFG, LOGGER, RANK, colorstr
from ultralytics.utils.torch_utils import is_parallel, strip_optimizer, torch_distributed_zero_firstclass ClassificationTrainer(BaseTrainer):"""繼承自 BaseTrainer 類(lèi)的分類(lèi)訓(xùn)練器,用于基于分類(lèi)模型的訓(xùn)練。"""def __init__(self, cfg=DEFAULT_CFG, overrides=None, _callbacks=None):"""初始化 ClassificationTrainer 對(duì)象,支持配置覆蓋和回調(diào)函數(shù)。"""if overrides is None:overrides = {}overrides["task"] = "classify" # 設(shè)置任務(wù)類(lèi)型為分類(lèi)if overrides.get("imgsz") is None:overrides["imgsz"] = 224 # 默認(rèn)圖像大小為224super().__init__(cfg, overrides, _callbacks) # 調(diào)用父類(lèi)構(gòu)造函數(shù)def set_model_attributes(self):"""從加載的數(shù)據(jù)集中設(shè)置 YOLO 模型的類(lèi)名。"""self.model.names = self.data["names"]def get_model(self, cfg=None, weights=None, verbose=True):"""返回配置好的 PyTorch 模型以用于 YOLO 的訓(xùn)練。"""model = ClassificationModel(cfg, nc=self.data["nc"], verbose=verbose and RANK == -1) # 創(chuàng)建分類(lèi)模型if weights:model.load(weights) # 加載權(quán)重for m in model.modules():if not self.args.pretrained and hasattr(m, "reset_parameters"):m.reset_parameters() # 重置模型參數(shù)if isinstance(m, torch.nn.Dropout) and self.args.dropout:m.p = self.args.dropout # 設(shè)置 dropout 概率for p in model.parameters():p.requires_grad = True # 設(shè)置參數(shù)為可訓(xùn)練return modeldef build_dataset(self, img_path, mode="train", batch=None):"""根據(jù)圖像路徑和模式(訓(xùn)練/測(cè)試等)創(chuàng)建 ClassificationDataset 實(shí)例。"""return ClassificationDataset(root=img_path, args=self.args, augment=mode == "train", prefix=mode)def get_dataloader(self, dataset_path, batch_size=16, rank=0, mode="train"):"""返回用于推理的 PyTorch DataLoader,并進(jìn)行圖像預(yù)處理。"""with torch_distributed_zero_first(rank): # 在分布式訓(xùn)練中,確保數(shù)據(jù)集只初始化一次dataset = self.build_dataset(dataset_path, mode) # 構(gòu)建數(shù)據(jù)集loader = build_dataloader(dataset, batch_size, self.args.workers, rank=rank) # 創(chuàng)建 DataLoaderreturn loaderdef preprocess_batch(self, batch):"""預(yù)處理一批圖像和類(lèi)標(biāo)簽。"""batch["img"] = batch["img"].to(self.device) # 將圖像移動(dòng)到設(shè)備上batch["cls"] = batch["cls"].to(self.device) # 將類(lèi)標(biāo)簽移動(dòng)到設(shè)備上return batchdef get_validator(self):"""返回 ClassificationValidator 實(shí)例以進(jìn)行驗(yàn)證。"""self.loss_names = ["loss"] # 定義損失名稱(chēng)return yolo.classify.ClassificationValidator(self.test_loader, self.save_dir, _callbacks=self.callbacks)def final_eval(self):"""評(píng)估訓(xùn)練后的模型并保存驗(yàn)證結(jié)果。"""for f in self.last, self.best:if f.exists():strip_optimizer(f) # 去除優(yōu)化器信息if f is self.best:LOGGER.info(f"\nValidating {f}...") # 記錄驗(yàn)證信息self.metrics = self.validator(model=f) # 進(jìn)行驗(yàn)證self.metrics.pop("fitness", None) # 移除不需要的指標(biāo)LOGGER.info(f"Results saved to {colorstr('bold', self.save_dir)}") # 記錄結(jié)果保存路徑
代碼說(shuō)明:
- 導(dǎo)入必要的庫(kù):導(dǎo)入 PyTorch 和 Ultralytics 中的相關(guān)模塊,以便后續(xù)使用。
- ClassificationTrainer 類(lèi):繼承自
BaseTrainer
,用于分類(lèi)任務(wù)的訓(xùn)練。 - 初始化方法:設(shè)置任務(wù)類(lèi)型為分類(lèi),并定義默認(rèn)的圖像大小。
- 模型屬性設(shè)置:從數(shù)據(jù)集中獲取類(lèi)名并設(shè)置到模型中。
- 獲取模型:根據(jù)配置和權(quán)重加載并返回一個(gè)分類(lèi)模型。
- 構(gòu)建數(shù)據(jù)集:根據(jù)給定的圖像路徑和模式創(chuàng)建數(shù)據(jù)集實(shí)例。
- 獲取數(shù)據(jù)加載器:創(chuàng)建并返回用于訓(xùn)練或驗(yàn)證的 PyTorch DataLoader。
- 預(yù)處理批次:將圖像和類(lèi)標(biāo)簽移動(dòng)到指定設(shè)備上進(jìn)行訓(xùn)練。
- 獲取驗(yàn)證器:返回用于驗(yàn)證的分類(lèi)驗(yàn)證器實(shí)例。
- 最終評(píng)估:評(píng)估訓(xùn)練后的模型并保存驗(yàn)證結(jié)果。
這些核心部分構(gòu)成了分類(lèi)訓(xùn)練的基本框架,能夠支持模型的訓(xùn)練、驗(yàn)證和評(píng)估。
這個(gè)程序文件是一個(gè)用于訓(xùn)練分類(lèi)模型的Python腳本,屬于Ultralytics YOLO框架的一部分。它主要實(shí)現(xiàn)了一個(gè)名為ClassificationTrainer
的類(lèi),該類(lèi)繼承自BaseTrainer
,用于處理圖像分類(lèi)任務(wù)。
在文件的開(kāi)頭,導(dǎo)入了一些必要的庫(kù)和模塊,包括PyTorch、Torchvision以及Ultralytics框架中的各種工具和類(lèi)。這些導(dǎo)入為后續(xù)的模型訓(xùn)練和數(shù)據(jù)處理提供了基礎(chǔ)。
ClassificationTrainer
類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)__init__
接收配置參數(shù)、覆蓋參數(shù)和回調(diào)函數(shù)。它設(shè)置了任務(wù)類(lèi)型為“分類(lèi)”,并確保圖像大小默認(rèn)為224。如果沒(méi)有提供圖像大小,程序會(huì)自動(dòng)設(shè)置為224。
set_model_attributes
方法用于從加載的數(shù)據(jù)集中設(shè)置YOLO模型的類(lèi)名,以便在訓(xùn)練過(guò)程中使用。
get_model
方法返回一個(gè)經(jīng)過(guò)修改的PyTorch模型,適用于YOLO訓(xùn)練。它會(huì)根據(jù)傳入的權(quán)重加載模型,并設(shè)置模型的參數(shù)以便于訓(xùn)練。這里還包括對(duì)Dropout層的處理,以便根據(jù)需要調(diào)整其丟棄率。
setup_model
方法負(fù)責(zé)加載、創(chuàng)建或下載模型。如果模型已經(jīng)加載,則不需要再進(jìn)行設(shè)置。該方法支持從本地文件、Torchvision模型或Ultralytics資產(chǎn)中加載YOLO模型。如果模型文件不存在,程序會(huì)拋出錯(cuò)誤。
build_dataset
方法根據(jù)給定的圖像路徑和模式(如訓(xùn)練或測(cè)試)創(chuàng)建一個(gè)ClassificationDataset
實(shí)例。
get_dataloader
方法返回一個(gè)PyTorch的DataLoader,用于對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理并準(zhǔn)備進(jìn)行推理。它會(huì)根據(jù)分布式訓(xùn)練的需要初始化數(shù)據(jù)集,并在訓(xùn)練模式下附加必要的轉(zhuǎn)換。
preprocess_batch
方法用于對(duì)一批圖像和類(lèi)別進(jìn)行預(yù)處理,將其移動(dòng)到指定的設(shè)備上(如GPU)。
progress_string
方法返回一個(gè)格式化的字符串,顯示訓(xùn)練進(jìn)度,包括當(dāng)前的epoch、GPU內(nèi)存使用情況和損失值等信息。
get_validator
方法返回一個(gè)ClassificationValidator
實(shí)例,用于驗(yàn)證模型的性能。它設(shè)置了損失名稱(chēng),以便在訓(xùn)練過(guò)程中進(jìn)行跟蹤。
label_loss_items
方法返回一個(gè)帶有標(biāo)簽的損失字典,盡管在分類(lèi)任務(wù)中不需要,但在分割和檢測(cè)任務(wù)中是必要的。
plot_metrics
方法用于從CSV文件中繪制訓(xùn)練過(guò)程中的指標(biāo),并保存結(jié)果圖像。
final_eval
方法在訓(xùn)練結(jié)束后評(píng)估模型并保存驗(yàn)證結(jié)果。它會(huì)檢查最后和最佳模型文件是否存在,并進(jìn)行相應(yīng)的驗(yàn)證和日志記錄。
最后,plot_training_samples
方法用于繪制訓(xùn)練樣本及其注釋,以便可視化訓(xùn)練過(guò)程中的數(shù)據(jù)。
整體來(lái)看,這個(gè)腳本提供了一個(gè)完整的框架,用于訓(xùn)練和評(píng)估基于YOLO的圖像分類(lèi)模型,涵蓋了數(shù)據(jù)處理、模型設(shè)置、訓(xùn)練過(guò)程監(jiān)控和結(jié)果可視化等多個(gè)方面。
11.4 code\ultralytics\models\yolo_init_.py
以下是代碼中最核心的部分,并附上詳細(xì)的中文注釋:
# 導(dǎo)入U(xiǎn)ltralytics YOLO模型的相關(guān)功能
from ultralytics.models.yolo import classify, detect, obb, pose, segment# 從當(dāng)前模塊導(dǎo)入YOLO類(lèi)
from .model import YOLO# 定義模塊的公開(kāi)接口,包含分類(lèi)、檢測(cè)、傾斜邊界框、姿態(tài)估計(jì)、分割和YOLO類(lèi)
__all__ = "classify", "segment", "detect", "pose", "obb", "YOLO"
代碼注釋說(shuō)明:
-
導(dǎo)入YOLO模型功能:
from ultralytics.models.yolo import classify, detect, obb, pose, segment
:從ultralytics
庫(kù)中導(dǎo)入YOLO模型的不同功能模塊,包括分類(lèi)(classify)、目標(biāo)檢測(cè)(detect)、傾斜邊界框(obb)、姿態(tài)估計(jì)(pose)和圖像分割(segment)。這些功能是YOLO模型的核心應(yīng)用。
-
導(dǎo)入YOLO類(lèi):
from .model import YOLO
:從當(dāng)前模塊的model
文件中導(dǎo)入YOLO類(lèi),這個(gè)類(lèi)可能包含YOLO模型的具體實(shí)現(xiàn)和方法。
-
定義模塊的公開(kāi)接口:
__all__ = "classify", "segment", "detect", "pose", "obb", "YOLO"
:這個(gè)特殊變量__all__
定義了當(dāng)使用from module import *
時(shí),哪些名稱(chēng)會(huì)被導(dǎo)入。這里列出了所有的功能模塊和YOLO類(lèi),確保用戶可以方便地訪問(wèn)這些功能。
這個(gè)程序文件是Ultralytics YOLO模型的初始化文件,文件名為__init__.py
,它的主要作用是定義該模塊的公共接口。首先,文件頂部的注釋表明這是Ultralytics YOLO項(xiàng)目的一部分,并且使用的是AGPL-3.0許可證,這意味著該代碼是開(kāi)源的,并且可以自由使用和修改,但在分發(fā)時(shí)需要遵循相應(yīng)的許可證條款。
接下來(lái),文件通過(guò)from
語(yǔ)句導(dǎo)入了多個(gè)功能模塊,包括classify
(分類(lèi))、detect
(檢測(cè))、obb
(有向邊界框)、pose
(姿態(tài)估計(jì))和segment
(分割)。這些模塊分別實(shí)現(xiàn)了YOLO模型的不同功能,用戶可以根據(jù)需要調(diào)用相應(yīng)的功能進(jìn)行圖像處理和分析。
最后,__all__
變量定義了模塊的公共接口,包含了導(dǎo)入的功能模塊名稱(chēng)和YOLO
類(lèi)。這意味著當(dāng)使用from ultralytics.models.yolo import *
語(yǔ)句時(shí),只會(huì)導(dǎo)入這些指定的名稱(chēng),從而避免不必要的命名沖突或暴露內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。
總體來(lái)說(shuō),這個(gè)文件是Ultralytics YOLO模型的一個(gè)重要組成部分,通過(guò)組織和導(dǎo)出模塊,使得用戶能夠方便地使用YOLO的各種功能。
11.5 train.py
以下是經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化和注釋的核心代碼部分,主要集中在YOLO模型的訓(xùn)練過(guò)程和數(shù)據(jù)處理上:
import random
import numpy as np
import torch.nn as nn
from ultralytics.data import build_dataloader, build_yolo_dataset
from ultralytics.engine.trainer import BaseTrainer
from ultralytics.models import yolo
from ultralytics.nn.tasks import DetectionModel
from ultralytics.utils import LOGGER, RANK
from ultralytics.utils.torch_utils import de_parallel, torch_distributed_zero_firstclass DetectionTrainer(BaseTrainer):"""基于檢測(cè)模型的訓(xùn)練類(lèi),繼承自BaseTrainer類(lèi)。"""def build_dataset(self, img_path, mode="train", batch=None):"""構(gòu)建YOLO數(shù)據(jù)集。參數(shù):img_path (str): 包含圖像的文件夾路徑。mode (str): 模式,可以是'train'或'val',用戶可以為每種模式自定義不同的增強(qiáng)。batch (int, optional): 批次大小,僅用于'rect'模式。默認(rèn)為None。"""gs = max(int(de_parallel(self.model).stride.max() if self.model else 0), 32) # 獲取模型的最大步幅return build_yolo_dataset(self.args, img_path, batch, self.data, mode=mode, rect=mode == "val", stride=gs)def get_dataloader(self, dataset_path, batch_size=16, rank=0, mode="train"):"""構(gòu)造并返回?cái)?shù)據(jù)加載器。"""assert mode in ["train", "val"] # 確保模式有效with torch_distributed_zero_first(rank): # 在分布式訓(xùn)練中,僅初始化一次數(shù)據(jù)集dataset = self.build_dataset(dataset_path, mode, batch_size)shuffle = mode == "train" # 訓(xùn)練模式下打亂數(shù)據(jù)workers = self.args.workers if mode == "train" else self.args.workers * 2 # 設(shè)置工作線程數(shù)return build_dataloader(dataset, batch_size, workers, shuffle, rank) # 返回?cái)?shù)據(jù)加載器def preprocess_batch(self, batch):"""對(duì)圖像批次進(jìn)行預(yù)處理,包括縮放和轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)。"""batch["img"] = batch["img"].to(self.device, non_blocking=True).float() / 255 # 將圖像轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)并歸一化if self.args.multi_scale: # 如果啟用多尺度訓(xùn)練imgs = batch["img"]sz = (random.randrange(self.args.imgsz * 0.5, self.args.imgsz * 1.5 + self.stride)// self.stride* self.stride) # 隨機(jī)選擇新的圖像大小sf = sz / max(imgs.shape[2:]) # 計(jì)算縮放因子if sf != 1:ns = [math.ceil(x * sf / self.stride) * self.stride for x in imgs.shape[2:]] # 計(jì)算新的形狀imgs = nn.functional.interpolate(imgs, size=ns, mode="bilinear", align_corners=False) # 進(jìn)行插值batch["img"] = imgs # 更新批次圖像return batchdef get_model(self, cfg=None, weights=None, verbose=True):"""返回YOLO檢測(cè)模型。"""model = DetectionModel(cfg, nc=self.data["nc"], verbose=verbose and RANK == -1) # 創(chuàng)建檢測(cè)模型if weights:model.load(weights) # 加載權(quán)重return modeldef plot_training_samples(self, batch, ni):"""繪制帶有注釋的訓(xùn)練樣本。"""plot_images(images=batch["img"],batch_idx=batch["batch_idx"],cls=batch["cls"].squeeze(-1),bboxes=batch["bboxes"],paths=batch["im_file"],fname=self.save_dir / f"train_batch{ni}.jpg",on_plot=self.on_plot,)def plot_metrics(self):"""從CSV文件中繪制指標(biāo)。"""plot_results(file=self.csv, on_plot=self.on_plot) # 保存結(jié)果圖
代碼說(shuō)明:
- DetectionTrainer類(lèi):該類(lèi)負(fù)責(zé)YOLO模型的訓(xùn)練,繼承自
BaseTrainer
。 - build_dataset方法:構(gòu)建YOLO數(shù)據(jù)集,支持訓(xùn)練和驗(yàn)證模式。
- get_dataloader方法:創(chuàng)建數(shù)據(jù)加載器,支持分布式訓(xùn)練。
- preprocess_batch方法:對(duì)輸入的圖像批次進(jìn)行預(yù)處理,包括歸一化和多尺度調(diào)整。
- get_model方法:返回YOLO檢測(cè)模型,并可選擇加載預(yù)訓(xùn)練權(quán)重。
- plot_training_samples和plot_metrics方法:用于可視化訓(xùn)練樣本和訓(xùn)練過(guò)程中的指標(biāo)。
這些方法是YOLO模型訓(xùn)練的核心部分,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、模型構(gòu)建和訓(xùn)練過(guò)程中的可視化。
這個(gè)程序文件 train.py
是一個(gè)用于訓(xùn)練 YOLO(You Only Look Once)目標(biāo)檢測(cè)模型的實(shí)現(xiàn),繼承自 BaseTrainer
類(lèi)。程序的主要功能是構(gòu)建數(shù)據(jù)集、加載數(shù)據(jù)、預(yù)處理圖像、設(shè)置模型屬性、獲取模型、驗(yàn)證模型、記錄損失、繪制訓(xùn)練樣本和繪制訓(xùn)練指標(biāo)等。
在程序開(kāi)始部分,導(dǎo)入了一些必要的庫(kù)和模塊,包括數(shù)學(xué)運(yùn)算、隨機(jī)數(shù)生成、深度學(xué)習(xí)框架 PyTorch 相關(guān)的模塊,以及 Ultralytics 提供的 YOLO 相關(guān)功能模塊。
DetectionTrainer
類(lèi)是程序的核心,包含多個(gè)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練過(guò)程中的不同步驟。首先,build_dataset
方法用于構(gòu)建 YOLO 數(shù)據(jù)集,接收?qǐng)D像路徑、模式(訓(xùn)練或驗(yàn)證)和批次大小作為參數(shù)。它會(huì)根據(jù)模型的步幅計(jì)算合適的大小,并調(diào)用 build_yolo_dataset
函數(shù)來(lái)生成數(shù)據(jù)集。
接下來(lái),get_dataloader
方法用于構(gòu)建數(shù)據(jù)加載器,確保在分布式訓(xùn)練時(shí)只初始化一次數(shù)據(jù)集。根據(jù)模式(訓(xùn)練或驗(yàn)證),它會(huì)設(shè)置數(shù)據(jù)加載的參數(shù),如是否打亂數(shù)據(jù)、工作線程的數(shù)量等。
preprocess_batch
方法負(fù)責(zé)對(duì)輸入的圖像批次進(jìn)行預(yù)處理,包括將圖像縮放到合適的大小并轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)格式。這個(gè)過(guò)程還考慮了多尺度訓(xùn)練的需求,通過(guò)隨機(jī)選擇圖像大小來(lái)增強(qiáng)模型的魯棒性。
set_model_attributes
方法用于設(shè)置模型的屬性,包括類(lèi)別數(shù)量和類(lèi)別名稱(chēng)等,以確保模型能夠正確處理輸入數(shù)據(jù)。
get_model
方法返回一個(gè) YOLO 檢測(cè)模型的實(shí)例,并可選擇加載預(yù)訓(xùn)練權(quán)重。get_validator
方法則返回一個(gè)用于驗(yàn)證模型性能的驗(yàn)證器。
在訓(xùn)練過(guò)程中,label_loss_items
方法用于記錄訓(xùn)練損失的各個(gè)項(xiàng),并返回一個(gè)包含損失信息的字典。progress_string
方法返回一個(gè)格式化的字符串,用于顯示訓(xùn)練進(jìn)度,包括當(dāng)前的 epoch、GPU 內(nèi)存使用情況、損失值等信息。
此外,程序還包含繪圖功能,plot_training_samples
方法用于繪制訓(xùn)練樣本及其標(biāo)注,plot_metrics
方法用于從 CSV 文件中繪制訓(xùn)練指標(biāo),plot_training_labels
方法則用于創(chuàng)建帶有標(biāo)簽的訓(xùn)練圖像。
總體而言,這個(gè)程序文件實(shí)現(xiàn)了 YOLO 模型的訓(xùn)練流程,涵蓋了數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、模型構(gòu)建、訓(xùn)練過(guò)程中的損失記錄和結(jié)果可視化等多個(gè)方面,適合用于目標(biāo)檢測(cè)任務(wù)的深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練。
11.6 70+種YOLOv8算法改進(jìn)源碼大全和調(diào)試加載訓(xùn)練教程(非必要)\ultralytics\trackers_init_.py
以下是代碼中最核心的部分,并附上詳細(xì)的中文注釋:
# 導(dǎo)入所需的跟蹤器類(lèi)
from .bot_sort import BOTSORT # 導(dǎo)入BOTSORT類(lèi),用于目標(biāo)跟蹤
from .byte_tracker import BYTETracker # 導(dǎo)入BYTETracker類(lèi),用于目標(biāo)跟蹤
from .track import register_tracker # 導(dǎo)入注冊(cè)跟蹤器的函數(shù)# 定義可供外部訪問(wèn)的模塊成員
__all__ = 'register_tracker', 'BOTSORT', 'BYTETracker' # 允許簡(jiǎn)化導(dǎo)入,指定外部可訪問(wèn)的類(lèi)和函數(shù)
注釋說(shuō)明:
-
導(dǎo)入部分:
from .bot_sort import BOTSORT
:從當(dāng)前包中導(dǎo)入BOTSORT
類(lèi),BOTSORT
是一種用于目標(biāo)跟蹤的算法。from .byte_tracker import BYTETracker
:從當(dāng)前包中導(dǎo)入BYTETracker
類(lèi),BYTETracker
也是一種目標(biāo)跟蹤算法,通常用于實(shí)時(shí)跟蹤任務(wù)。from .track import register_tracker
:從當(dāng)前包中導(dǎo)入register_tracker
函數(shù),用于注冊(cè)跟蹤器,使其可以在其他模塊中使用。
-
__all__
變量:__all__
是一個(gè)特殊變量,用于定義當(dāng)使用from module import *
語(yǔ)句時(shí),哪些名稱(chēng)會(huì)被導(dǎo)入。這里指定了register_tracker
、BOTSORT
和BYTETracker
,使得這三個(gè)名稱(chēng)可以被外部模塊訪問(wèn),簡(jiǎn)化了導(dǎo)入過(guò)程。
這個(gè)程序文件是一個(gè)Python模塊的初始化文件,屬于Ultralytics YOLO項(xiàng)目的一部分,主要用于目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤。文件的開(kāi)頭有一個(gè)注釋,指出這是Ultralytics YOLO的代碼,并聲明了其使用的AGPL-3.0許可證。
在文件中,首先從當(dāng)前目錄(即ultralytics.trackers
)導(dǎo)入了三個(gè)組件:BOTSORT
、BYTETracker
和register_tracker
。BOTSORT
和BYTETracker
是兩種不同的目標(biāo)跟蹤算法,分別實(shí)現(xiàn)了不同的跟蹤邏輯和性能優(yōu)化。register_tracker
是一個(gè)函數(shù),用于注冊(cè)這些跟蹤器,使得在其他模塊中可以方便地使用它們。
最后,__all__
變量被定義為一個(gè)包含字符串的元組,列出了該模塊公開(kāi)的接口。這意味著當(dāng)使用from module import *
語(yǔ)句時(shí),只會(huì)導(dǎo)入register_tracker
、BOTSORT
和BYTETracker
這三個(gè)名稱(chēng)。這種做法有助于控制模塊的可見(jiàn)性,避免不必要的名稱(chēng)沖突,同時(shí)也使得模塊的使用更加簡(jiǎn)潔明了。
總的來(lái)說(shuō),這個(gè)文件的主要功能是組織和導(dǎo)出與目標(biāo)跟蹤相關(guān)的功能,使得其他模塊可以方便地進(jìn)行導(dǎo)入和使用。
12.系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)(節(jié)選)
整體功能和構(gòu)架概括
Ultralytics YOLO項(xiàng)目是一個(gè)用于目標(biāo)檢測(cè)和分類(lèi)的深度學(xué)習(xí)框架,支持多種模型和算法的實(shí)現(xiàn)。該項(xiàng)目的整體架構(gòu)包括多個(gè)模塊,每個(gè)模塊負(fù)責(zé)特定的功能,如模型訓(xùn)練、推理、數(shù)據(jù)處理和結(jié)果可視化等。通過(guò)這些模塊的組合,用戶可以方便地進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)、分類(lèi)、跟蹤等任務(wù)。
- 模型模塊:實(shí)現(xiàn)YOLO模型的各類(lèi)功能,包括分類(lèi)、檢測(cè)、姿態(tài)估計(jì)等。
- 訓(xùn)練模塊:提供訓(xùn)練和驗(yàn)證模型的功能,支持多種數(shù)據(jù)集和配置。
- 工具模塊:包括數(shù)據(jù)處理、可視化、回調(diào)函數(shù)等實(shí)用工具,增強(qiáng)了模型的使用體驗(yàn)。
- 用戶界面:提供簡(jiǎn)單的用戶界面,方便用戶運(yùn)行和調(diào)試模型。
以下是每個(gè)文件的功能整理表格:
文件路徑 | 功能描述 |
---|---|
code/ultralytics/models/yolo/classify/__init__.py | 初始化分類(lèi)模塊,導(dǎo)入分類(lèi)相關(guān)的類(lèi)和功能。 |
ui.py | 提供一個(gè)簡(jiǎn)單的用戶界面,運(yùn)行指定的腳本(如web.py )。 |
code/ultralytics/models/yolo/classify/train.py | 實(shí)現(xiàn)分類(lèi)模型的訓(xùn)練過(guò)程,包括數(shù)據(jù)集構(gòu)建、模型設(shè)置和訓(xùn)練監(jiān)控等功能。 |
code/ultralytics/models/yolo/__init__.py | 初始化YOLO模型模塊,導(dǎo)入檢測(cè)、分類(lèi)、分割等功能模塊。 |
train.py | 訓(xùn)練YOLO目標(biāo)檢測(cè)模型,處理數(shù)據(jù)集、模型設(shè)置和訓(xùn)練過(guò)程。 |
70+種YOLOv8算法改進(jìn)源碼大全和調(diào)試加載訓(xùn)練教程(非必要)/ultralytics/trackers/__init__.py | 初始化目標(biāo)跟蹤模塊,導(dǎo)入BOTSORT和BYTETracker等跟蹤算法。 |
code/ultralytics/engine/exporter.py | 負(fù)責(zé)導(dǎo)出訓(xùn)練好的模型,支持不同格式的模型導(dǎo)出。 |
70+種YOLOv8算法改進(jìn)源碼大全和調(diào)試加載訓(xùn)練教程(非必要)/ultralytics/models/yolo/detect/train.py | 實(shí)現(xiàn)YOLO目標(biāo)檢測(cè)模型的訓(xùn)練過(guò)程,類(lèi)似于分類(lèi)訓(xùn)練模塊。 |
code/ultralytics/models/yolo/pose/val.py | 負(fù)責(zé)姿態(tài)估計(jì)模型的驗(yàn)證過(guò)程,評(píng)估模型在驗(yàn)證集上的表現(xiàn)。 |
70+種YOLOv8算法改進(jìn)源碼大全和調(diào)試加載訓(xùn)練教程(非必要)/ultralytics/nn/modules/block.py | 定義神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊中的基本構(gòu)建塊,支持模型的構(gòu)建和訓(xùn)練。 |
code/ultralytics/nn/modules/transformer.py | 實(shí)現(xiàn)Transformer結(jié)構(gòu),可能用于改進(jìn)YOLO模型的特征提取能力。 |
code/ultralytics/utils/tal.py | 提供實(shí)用工具和函數(shù),可能用于數(shù)據(jù)處理和模型評(píng)估。 |
70+種YOLOv8算法改進(jìn)源碼大全和調(diào)試加載訓(xùn)練教程(非必要)/ultralytics/utils/callbacks/hub.py | 定義回調(diào)函數(shù),支持模型訓(xùn)練過(guò)程中的監(jiān)控和日志記錄。 |
這個(gè)表格概述了每個(gè)文件的主要功能,幫助用戶理解Ultralytics YOLO項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)和各個(gè)模塊的作用。
注意:由于此博客編輯較早,上面“11.項(xiàng)目核心源碼講解(再也不用擔(dān)心看不懂代碼邏輯)”中部分代碼可能會(huì)優(yōu)化升級(jí),僅供參考學(xué)習(xí),完整“訓(xùn)練源碼”、“Web前端界面”和“70+種創(chuàng)新點(diǎn)源碼”以“13.完整訓(xùn)練+Web前端界面+70+種創(chuàng)新點(diǎn)源碼、數(shù)據(jù)集獲取(由于版權(quán)原因,本博客僅提供【原始博客的鏈接】,原始博客提供下載鏈接)”的內(nèi)容為準(zhǔn)。
13.完整訓(xùn)練+Web前端界面+70+種創(chuàng)新點(diǎn)源碼、數(shù)據(jù)集獲取(由于版權(quán)原因,本博客僅提供【原始博客的鏈接】,原始博客提供下載鏈接)
參考原始博客1: https://gitee.com/qunshansj/figcap497
參考原始博客2: https://github.com/VisionMillionDataStudio/figcap497