改进的yolo交通标志tt100k数据集目标检测（代码+原理+毕设可用）

YOLO TT100K: 基于YOLO训练的交通标志检测模型

在这里插入图片描述

在原始代码基础上：

修改数据加载类，支持CoCo格式（使用cocoapi）；
修改数据增强；
validation增加mAP计算；
修改anchor；

注: 实验开启weight_decay或是不对conv层和FC层的bias参数，以及BN层的参数进行权重衰减，mAP下降很大，mAP@[.5:.95]=0.244

训练集

[Tsinghua-Tencent 100K]

下载的训练集主要包含train和test两部分，分别为6107和3073张图片。统计标注文件，共221类。详细统计每类标志个数，发现很多类的数量为0，所以清楚了部分数量为0的label，剩下类别为151，其中仍存在很多类数量<5.

TT100k转为CoCo格式：

交通标志类别：
数据集中包含数百种不同类型的交通标志实例，例如停止标志、限速标志、方向指示标志等。截至某个时间点，数据集有超过232种不同的交通标志类别，这意味着每种类别都有一定数量的样本图片用于训练和测试模型。
i2r类别：这个类别涉及图像到文本的匹配任务，提供一张图像及五个候选文字描述，目标是确定哪一描述最准确地匹配该图像的内容。
i2 类别：这个类别代表图像到图像的匹配，给定两张图像，判断这两张图像是否描述的是同一场景或物体，适用于图像检索和匹配任务。
Other 类别：可能包括不属于上述特定任务的其他类型的数据，或者是为了填充和扩充数据集而添加的样本参考 [yolo-v3脚本]

python scripts/tt100k2coco.py

测试

pretrained model
密码: lcou

下载到model_data,运行:python predict.py

结果

在这里插入图片描述

mAP of yolo

对比yolov3:

在这里插入图片描述

如上，mAP不高，分析原因，可能如下：

数据集分辨率2048x2048，yolov4输入为608,且交通标志中存在很多小物体，原图resize到608，很多目标太小难以检测；
某些类别数量过少；

可优化:

借鉴YOLT方法检测小物体；
数据集扩充/增强；
使用更优秀的检测方法；
改进loss，解决类别不均衡可参考

主要代码

# ----------------------------------------------------#
#   对视频中的predict.py进行了修改，
#   将单张图片预测、摄像头检测和FPS测试功能
#   整合到了一个py文件中，通过指定mode进行模式的修改。
# ----------------------------------------------------#
import timeimport cv2
import numpy as np
from PIL import Imagefrom yolo import YOLOif __name__ == "__main__":yolo = YOLO()# -------------------------------------------------------------------------##   mode用于指定测试的模式：#   'predict'表示单张图片预测#   'video'表示视频检测#   'fps'表示测试fps# -------------------------------------------------------------------------#mode = "predict"# -------------------------------------------------------------------------##   video_path用于指定视频的路径，当video_path=0时表示检测摄像头#   video_save_path表示视频保存的路径，当video_save_path=""时表示不保存#   video_fps用于保存的视频的fps#   video_path、video_save_path和video_fps仅在mode='video'时有效#   保存视频时需要ctrl+c退出才会完成完整的保存步骤，不可直接结束程序。# -------------------------------------------------------------------------#video_path = 0video_save_path = ""video_fps = 25.0if mode == "predict":'''1、该代码无法直接进行批量预测，如果想要批量预测，可以利用os.listdir()遍历文件夹，利用Image.open打开图片文件进行预测。具体流程可以参考get_dr_txt.py，在get_dr_txt.py即实现了遍历还实现了目标信息的保存。2、如果想要进行检测完的图片的保存，利用r_image.save("img.jpg")即可保存，直接在predict.py里进行修改即可。 3、如果想要获得预测框的坐标，可以进入yolo.detect_image函数，在绘图部分读取top，left，bottom，right这四个值。4、如果想要利用预测框截取下目标，可以进入yolo.detect_image函数，在绘图部分利用获取到的top，left，bottom，right这四个值在原图上利用矩阵的方式进行截取。5、如果想要在预测图上写额外的字，比如检测到的特定目标的数量，可以进入yolo.detect_image函数，在绘图部分对predicted_class进行判断，比如判断if predicted_class == 'car': 即可判断当前目标是否为车，然后记录数量即可。利用draw.text即可写字。'''while True:img = input('Input image filename:')try:image = Image.open(img)except:print('Open Error! Try again!')continueelse:r_image = yolo.detect_image(image)r_image.save(img.split("/")[-1])r_image.show()elif mode == "video":capture = cv2.VideoCapture(video_path)if video_save_path != "":fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'XVID')size = (int(capture.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH)), int(capture.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT)))out = cv2.VideoWriter(video_save_path, fourcc, video_fps, size)fps = 0.0while (True):t1 = time.time()# 读取某一帧ref, frame = capture.read()# 格式转变，BGRtoRGBframe = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2RGB)# 转变成Imageframe = Image.fromarray(np.uint8(frame))# 进行检测frame = np.array(yolo.detect_image(frame))# RGBtoBGR满足opencv显示格式frame = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_RGB2BGR)fps = (fps + (1. / (time.time() - t1))) / 2print("fps= %.2f" % (fps))frame = cv2.putText(frame, "fps= %.2f" % (fps), (0, 40), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (0, 255, 0), 2)cv2.imshow("video", frame)c = cv2.waitKey(1) & 0xffif video_save_path != "":out.write(frame)if c == 27:capture.release()breakcapture.release()out.release()cv2.destroyAllWindows()elif mode == "fps":test_interval = 100img = Image.open('img/street.jpg')tact_time = yolo.get_FPS(img, test_interval)print(str(tact_time) + ' seconds, ' + str(1 / tact_time) + 'FPS, @batch_size 1')else:raise AssertionError("Please specify the correct mode: 'predict', 'video' or 'fps'.")