Создание обучающих данных для детектора объектов
[ создает datastore изображений и datastore метки поля обучающие данные от заданной основной истины.imds,blds] = objectDetectorTrainingData(gTruth)
Можно объединить изображение и использование хранилищ данных метки поля combineimds , blds) создать datastore, необходимый для обучения. Используйте объединенный datastore с учебными функциями, такой как trainACFObjectDetector, trainYOLOv2ObjectDetector, trainFastRCNNObjectDetector, trainFasterRCNNObjectDetector, и trainRCNNObjectDetector.
Эта функция поддерживает параллельные вычисления с помощью нескольких MATLAB® рабочие. Включите параллельные вычисления с помощью диалогового окна Настроек Computer Vision Toolbox.
trainingDataTable = objectDetectorTrainingData(gTruth)gTruth массив groundTruth объекты. Можно использовать таблицу, чтобы обучить детектор объектов с помощью функций обучения Computer Vision Toolbox™.
___ = objectDetectorTrainingData( возвращает таблицу обучающих данных с дополнительными опциями, заданными одним или несколькими аргументами пары "имя-значение". Если вы создаете gTruth,Name,Value)groundTruth объекты в gTruth с помощью видеофайла, пользовательского источника данных или imageDatastore объект с различными пользовательскими функциями чтения, затем можно задать любую комбинацию аргументов пары "имя-значение". Если вы создаете groundTruth объекты от коллекции изображений или источника данных последовательности изображений, затем можно задать только 'SamplingFactor'аргумент пары "имя-значение".
Обучите детектор транспортного средства на основе сети YOLO v2.
Добавьте папку, содержащую изображения к рабочей области.
imageDir = fullfile(matlabroot,'toolbox','vision','visiondata','vehicles'); addpath(imageDir);
Загрузите достоверные данные транспортного средства.
data = load('vehicleTrainingGroundTruth.mat');
gTruth = data.vehicleTrainingGroundTruth;Загрузите детектор, содержащий объект layerGraph для обучения.
vehicleDetector = load('yolov2VehicleDetector.mat');
lgraph = vehicleDetector.lgraphlgraph =
LayerGraph with properties:
Layers: [25×1 nnet.cnn.layer.Layer]
Connections: [24×2 table]
InputNames: {'input'}
OutputNames: {'yolov2OutputLayer'}
Создайте datastore изображений и datastore метки поля с помощью объекта основной истины.
[imds,bxds] = objectDetectorTrainingData(gTruth);
Объедините хранилища данных.
cds = combine(imds,bxds);
Сконфигурируйте опции обучения.
options = trainingOptions('sgdm', ... 'InitialLearnRate', 0.001, ... 'Verbose',true, ... 'MiniBatchSize',16, ... 'MaxEpochs',30, ... 'Shuffle','every-epoch', ... 'VerboseFrequency',10);
Обучите детектор.
[detector,info] = trainYOLOv2ObjectDetector(cds,lgraph,options);
************************************************************************* Training a YOLO v2 Object Detector for the following object classes: * vehicle Training on single CPU. |========================================================================================| | Epoch | Iteration | Time Elapsed | Mini-batch | Mini-batch | Base Learning | | | | (hh:mm:ss) | RMSE | Loss | Rate | |========================================================================================| | 1 | 1 | 00:00:00 | 7.50 | 56.2 | 0.0010 | | 1 | 10 | 00:00:02 | 1.73 | 3.0 | 0.0010 | | 2 | 20 | 00:00:04 | 1.58 | 2.5 | 0.0010 | | 2 | 30 | 00:00:06 | 1.36 | 1.9 | 0.0010 | | 3 | 40 | 00:00:08 | 1.13 | 1.3 | 0.0010 | | 3 | 50 | 00:00:09 | 1.01 | 1.0 | 0.0010 | | 4 | 60 | 00:00:11 | 0.95 | 0.9 | 0.0010 | | 4 | 70 | 00:00:13 | 0.84 | 0.7 | 0.0010 | | 5 | 80 | 00:00:15 | 0.84 | 0.7 | 0.0010 | | 5 | 90 | 00:00:17 | 0.70 | 0.5 | 0.0010 | | 6 | 100 | 00:00:19 | 0.65 | 0.4 | 0.0010 | | 7 | 110 | 00:00:21 | 0.73 | 0.5 | 0.0010 | | 7 | 120 | 00:00:23 | 0.60 | 0.4 | 0.0010 | | 8 | 130 | 00:00:24 | 0.63 | 0.4 | 0.0010 | | 8 | 140 | 00:00:26 | 0.64 | 0.4 | 0.0010 | | 9 | 150 | 00:00:28 | 0.57 | 0.3 | 0.0010 | | 9 | 160 | 00:00:30 | 0.54 | 0.3 | 0.0010 | | 10 | 170 | 00:00:32 | 0.52 | 0.3 | 0.0010 | | 10 | 180 | 00:00:33 | 0.45 | 0.2 | 0.0010 | | 11 | 190 | 00:00:35 | 0.55 | 0.3 | 0.0010 | | 12 | 200 | 00:00:37 | 0.56 | 0.3 | 0.0010 | | 12 | 210 | 00:00:39 | 0.55 | 0.3 | 0.0010 | | 13 | 220 | 00:00:41 | 0.52 | 0.3 | 0.0010 | | 13 | 230 | 00:00:42 | 0.53 | 0.3 | 0.0010 | | 14 | 240 | 00:00:44 | 0.58 | 0.3 | 0.0010 | | 14 | 250 | 00:00:46 | 0.47 | 0.2 | 0.0010 | | 15 | 260 | 00:00:48 | 0.49 | 0.2 | 0.0010 | | 15 | 270 | 00:00:50 | 0.44 | 0.2 | 0.0010 | | 16 | 280 | 00:00:52 | 0.45 | 0.2 | 0.0010 | | 17 | 290 | 00:00:54 | 0.47 | 0.2 | 0.0010 | | 17 | 300 | 00:00:55 | 0.43 | 0.2 | 0.0010 | | 18 | 310 | 00:00:57 | 0.44 | 0.2 | 0.0010 | | 18 | 320 | 00:00:59 | 0.44 | 0.2 | 0.0010 | | 19 | 330 | 00:01:01 | 0.38 | 0.1 | 0.0010 | | 19 | 340 | 00:01:03 | 0.41 | 0.2 | 0.0010 | | 20 | 350 | 00:01:04 | 0.39 | 0.2 | 0.0010 | | 20 | 360 | 00:01:06 | 0.42 | 0.2 | 0.0010 | | 21 | 370 | 00:01:08 | 0.42 | 0.2 | 0.0010 | | 22 | 380 | 00:01:10 | 0.39 | 0.2 | 0.0010 | | 22 | 390 | 00:01:12 | 0.37 | 0.1 | 0.0010 | | 23 | 400 | 00:01:13 | 0.37 | 0.1 | 0.0010 | | 23 | 410 | 00:01:15 | 0.35 | 0.1 | 0.0010 | | 24 | 420 | 00:01:17 | 0.29 | 8.3e-02 | 0.0010 | | 24 | 430 | 00:01:19 | 0.36 | 0.1 | 0.0010 | | 25 | 440 | 00:01:21 | 0.28 | 7.9e-02 | 0.0010 | | 25 | 450 | 00:01:22 | 0.29 | 8.1e-02 | 0.0010 | | 26 | 460 | 00:01:24 | 0.28 | 8.0e-02 | 0.0010 | | 27 | 470 | 00:01:26 | 0.27 | 7.1e-02 | 0.0010 | | 27 | 480 | 00:01:28 | 0.25 | 6.3e-02 | 0.0010 | | 28 | 490 | 00:01:30 | 0.24 | 5.9e-02 | 0.0010 | | 28 | 500 | 00:01:31 | 0.29 | 8.4e-02 | 0.0010 | | 29 | 510 | 00:01:33 | 0.35 | 0.1 | 0.0010 | | 29 | 520 | 00:01:35 | 0.31 | 9.3e-02 | 0.0010 | | 30 | 530 | 00:01:37 | 0.18 | 3.1e-02 | 0.0010 | | 30 | 540 | 00:01:38 | 0.22 | 4.6e-02 | 0.0010 | |========================================================================================| Detector training complete. *************************************************************************
Считайте тестовое изображение.
I = imread('detectcars.png');Запустите детектор.
[bboxes,scores] = detect(detector,I);
Отобразите результаты.
if(~isempty(bboxes)) I = insertObjectAnnotation(I,'rectangle',bboxes,scores); end figure imshow(I)
Используйте обучающие данные, чтобы обучить ACF на основе детектора объектов знакам Стоп
Добавьте папку, содержащую изображения к пути MATLAB.
imageDir = fullfile(matlabroot, 'toolbox', 'vision', 'visiondata', 'stopSignImages'); addpath(imageDir);
Загрузите достоверные данные, который содержит данные для знаков остановок и автомобилей.
load('stopSignsAndCarsGroundTruth.mat','stopSignsAndCarsGroundTruth')
Просмотрите определения метки, чтобы видеть типы метки в основной истине.
stopSignsAndCarsGroundTruth.LabelDefinitions
ans=3×3 table
Name Type Group
____________ _________ ________
{'stopSign'} Rectangle {'None'}
{'carRear' } Rectangle {'None'}
{'carFront'} Rectangle {'None'}
Выберите данные о знаке Стоп для обучения.
stopSignGroundTruth = selectLabelsByName(stopSignsAndCarsGroundTruth,'stopSign');Создайте обучающие данные для детектора объектов знака Стоп.
trainingData = objectDetectorTrainingData(stopSignGroundTruth); summary(trainingData)
Variables:
imageFilename: 41x1 cell array of character vectors
stopSign: 41x1 cell
Обучите ACF на основе детектора объектов.
acfDetector = trainACFObjectDetector(trainingData,'NegativeSamplesFactor',2);ACF Object Detector Training The training will take 4 stages. The model size is 34x31. Sample positive examples(~100% Completed) Compute approximation coefficients...Completed. Compute aggregated channel features...Completed. -------------------------------------------- Stage 1: Sample negative examples(~100% Completed) Compute aggregated channel features...Completed. Train classifier with 42 positive examples and 84 negative examples...Completed. The trained classifier has 19 weak learners. -------------------------------------------- Stage 2: Sample negative examples(~100% Completed) Found 84 new negative examples for training. Compute aggregated channel features...Completed. Train classifier with 42 positive examples and 84 negative examples...Completed. The trained classifier has 20 weak learners. -------------------------------------------- Stage 3: Sample negative examples(~100% Completed) Found 84 new negative examples for training. Compute aggregated channel features...Completed. Train classifier with 42 positive examples and 84 negative examples...Completed. The trained classifier has 54 weak learners. -------------------------------------------- Stage 4: Sample negative examples(~100% Completed) Found 84 new negative examples for training. Compute aggregated channel features...Completed. Train classifier with 42 positive examples and 84 negative examples...Completed. The trained classifier has 61 weak learners. -------------------------------------------- ACF object detector training is completed. Elapsed time is 12.9952 seconds.
Протестируйте основанный на ACF детектор на демонстрационном изображении.
I = imread('stopSignTest.jpg');
bboxes = detect(acfDetector,I);
Отобразите обнаруженный объект.
annotation = acfDetector.ModelName;
I = insertObjectAnnotation(I,'rectangle',bboxes,annotation);
figure
imshow(I)
Удалите папку изображений из пути.
rmpath(imageDir);
Используйте обучающие данные, чтобы обучить ACF на основе детектора объектов транспортным средствам.
imageDir = fullfile(matlabroot,'toolbox','driving','drivingdata','vehiclesSequence'); addpath(imageDir);
Загрузите достоверные данные.
load vehicleGroundTruth.matСоздайте обучающие данные для детектора объектов для транспортных средств.
trainingData = objectDetectorTrainingData(gTruth,'SamplingFactor',2);Обучите ACF на основе детектора объектов.
acfDetector = trainACFObjectDetector(trainingData,'ObjectTrainingSize',[20 20]);ACF Object Detector Training The training will take 4 stages. The model size is 20x20. Sample positive examples(~100% Completed) Compute approximation coefficients...Completed. Compute aggregated channel features...Completed. -------------------------------------------- Stage 1: Sample negative examples(~100% Completed) Compute aggregated channel features...Completed. Train classifier with 71 positive examples and 355 negative examples...Completed. The trained classifier has 68 weak learners. -------------------------------------------- Stage 2: Sample negative examples(~100% Completed) Found 76 new negative examples for training. Compute aggregated channel features...Completed. Train classifier with 71 positive examples and 355 negative examples...Completed. The trained classifier has 120 weak learners. -------------------------------------------- Stage 3: Sample negative examples(~100% Completed) Found 54 new negative examples for training. Compute aggregated channel features...Completed. Train classifier with 71 positive examples and 355 negative examples...Completed. The trained classifier has 170 weak learners. -------------------------------------------- Stage 4: Sample negative examples(~100% Completed) Found 63 new negative examples for training. Compute aggregated channel features...Completed. Train classifier with 71 positive examples and 355 negative examples...Completed. The trained classifier has 215 weak learners. -------------------------------------------- ACF object detector training is completed. Elapsed time is 6.2797 seconds.
Протестируйте детектор ACF на тестовом изображении.
I = imread('highway.png'); [bboxes, scores] = detect(acfDetector,I,'Threshold',1);
Выберите обнаружение с самой высокой классификационной оценкой.
[~,idx] = max(scores);
Отобразите обнаруженный объект.
annotation = acfDetector.ModelName;
I = insertObjectAnnotation(I,'rectangle',bboxes(idx,:),annotation);
figure
imshow(I)
Удалите папку изображений из пути.
rmpath(imageDir);
imds ImageDatastoreimageDatastore объектОтобразите datastore, возвращенный как imageDatastore объект, содержащий изображения, извлечен из gTruth объекты. Изображения в imds содержите по крайней мере один класс аннотируемых меток. Функция игнорирует изображения, которые не аннотируются.
blds — Datastore метки поляboxLabelDatastore объектDatastore метки поля, возвращенный как boxLabelDatastore объект. Datastore содержит категориальные векторы для имен метки ROI и M-by-4 матрицы ограничительных рамок M. Местоположения и размеры ограничительных рамок представлены как двойной M-by-4 векторы элемента в формате [x, y, width, height].
trainingDataTable — Таблица обучающих данныхТаблица обучающих данных, возвращенная как таблица с двумя или больше столбцами. Первый столбец таблицы содержит имена файла образа с путями. Изображения могут быть полутоновым или истинным цветом (RGB) и в любом формате, поддержанном imread. Каждый из остальных столбцов соответствует метке ROI, и содержит местоположения ограничительных рамок в изображении (заданный в первом столбце), для той метки. Ограничительные рамки заданы как M-by-4 матрицы ограничительных рамок M в формате [x, y, width, height]. [x, y] задает местоположение верхнего левого угла. Чтобы составить таблицу основной истины, можно использовать приложение Image Labeler или приложение Video Labeler.
Выходная таблица игнорирует любую подметку или данные об атрибуте, существующие во входе gTruth объект.
trainFastRCNNObjectDetector | trainFasterRCNNObjectDetector | trainRCNNObjectDetector | trainACFObjectDetector | trainYOLOv2ObjectDetector | estimateAnchorBoxes