Python 官方文档：入门教程 => 点击学习
最近在网上看到有与本博客一模一样的，连图片都一样。特此声明：这是原版，转载请附原文链接，谢谢。 这次我将大部分图片添加了水印 文章目录 一. 环境（不能含有中文路径）二. 准备工作（文件
这次我将大部分图片添加了水印
推荐下本人另一篇博客：
本教程使用环境：
ps: 如果要使用GPU，cuda版本要 >=10.1
下载安装yolov5：
yolov5 v6.0官方要求 Python>=3.6 and PyTorch>=1.7
yolov5源码下载：https://github.com/ultralytics/yolov5
下载后，进入pytorch环境进入yolov5文件夹，使用换源的方法安装依赖。
如果你前面安装时没有换源，我强烈建议你使用换源的方法在安装一次
安装过的模块不会在安装，以防缺少模块，影响后续程序运行以及模型训练。
pip install -r requirements.txt -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple因为本教程主详细讲解训练自己的数据集，避免篇幅过多，因此这里不详细说明了。
因为这篇文章主要是给小白提供，所以数据集文件夹以及代码文件命名不是很标准，标准的自行去搜索查看coco数据集就行了。
为了排除一些意外情况，路径中就不要有短横杠-以及空格等等特殊字符。中文更不能要有。
images：用于存放要标注的图片（jpg格式）
这个和后续产生的 labels文件夹命名来源于yolov5/utils/datasets.py的第372行，你可进行查看。
Annotations ：用于存放标注图片后产生的内容（这里采用XML格式）
后续使用代码保存位置如图
本教程需要用到图中的代码文件，这里先不用管，后面会给出代码。
这里提供本人编写的Python代码，用于将视频转图片。
只需更改两个参数，视频路径以及间隔多少帧取图片。
代码运行，需要装有opencv模块，装OpenCV模块前需要装numpy模块。
所以，你可以选择进入pytorch环境进入代码所在文件夹，用命令行形式运行程序。
labelImg下载：https://github.com/tzutalin/labelImg
各种安装方法都在此链接中，这里只给出 windows +anaconda 进行安装。
ps: 如果你进入不了GitHub，这里给出百度网盘链接
labellImg百度网盘链接：https://pan.baidu.com/s/1odKMu9nY6ueVJsiQwYRnkw
提取码：diyu
此labelImg是采用命令行形式运行，需要使用命令行安装一些依赖。
如果你认为这个太麻烦，网上有人打包好了此软件，可以自行去下载。
本人labellmg存放位置
打开 anaconda prompt （类似于cmd）
进入 labellmg文件夹
我建议就在base环境下进行安装labellmg，方便一点，你也可以进入pytorch环境下安装。
在哪个环境安装的就在哪个环境下启动软件。
执行命令前，建议更新一下conda
conda update -n base -c defaults conda
-n：指定更新哪个环境的conda，这里是base环境
windows +anaconda 安装方式如下：
依次执行下面命令 （不要连接外网）
conda install pyQt=5conda install -c anaconda lxmlpyrcc5 -o libs/resources.py resources.qrc运行软件前可以更改下要标注的类别。
也可以进入软件后添加，不过那样每次进入软件都要添加，麻烦。
打开labellmg（要进入labellmg文件夹）
python labelImg.py #运行软件勾选 auto save mode 自动保存
图片重新上传加了水印，模糊了见谅
格式就默认是XML格式，可以更改成yolo，这里就使用默认的XML格式
点击左方边栏或者屏幕右键选择 Create RectBox 即可进行标注。
尽可能的完全拟合标注物体，建议放大标注，也别放大狠了哈。
其它看个人标准。
如果数据集很多的话，可以考虑自动标注，当然，也不是全自动哈。
运行代码方式
第一种：使用PyCharm、vscode、python自带的IDLE。如果出现缺少模块的情况（no module named），你可以安装模块，也可以使用后一种方法。
第二种：进入pytorch环境，进入代码所在目录，使用命令行形式运行（python + 程序名）
在VOCData目录下创建程序 split_train_val.py 并运行
程序如下：（可以不更改）
# coding:utf-8import osimport randomimport argparseparser = argparse.ArgumentParser()#xml文件的地址，根据自己的数据进行修改 xml一般存放在Annotations下parser.add_argument('--xml_path', default='Annotations', type=str, help='input xml label path')#数据集的划分，地址选择自己数据下的ImageSets/Mainparser.add_argument('--txt_path', default='ImageSets/Main', type=str, help='output txt label path')opt = parser.parse_args()trainval_percent = 1.0 # 训练集和验证集所占比例。 这里没有划分测试集train_percent = 0.9 # 训练集所占比例，可自己进行调整xmlfilepath = opt.xml_pathtxtsavepath = opt.txt_pathtotal_xml = os.listdir(xmlfilepath)if not os.path.exists(txtsavepath): os.makedirs(txtsavepath)num = len(total_xml)list_index = range(num)tv = int(num * trainval_percent)tr = int(tv * train_percent)trainval = random.sample(list_index, tv)train = random.sample(trainval, tr)file_trainval = open(txtsavepath + '/trainval.txt', 'w')file_test = open(txtsavepath + '/test.txt', 'w')file_train = open(txtsavepath + '/train.txt', 'w')file_val = open(txtsavepath + '/val.txt', 'w')for i in list_index: name = total_xml[i][:-4] + '\n' if i in trainval: file_trainval.write(name) if i in train: file_train.write(name) else: file_val.write(name) else: file_test.write(name)file_trainval.close()file_train.close()file_val.close()file_test.close()运行完毕后 会生成 ImagesSets\Main 文件夹，且在其下生成 测试集、训练集、验证集，存放图片的名字（无后缀.jpg）
由于没有分配测试集，所以测试集为空。
若要分配，更改第 14、15 行代码，更改所在比例即可。
在VOCData目录下创建程序 text_to_yolo.py 并运行
命名随意，我后面改成了 xml_to_yolo.py，更加的贴切。
程序如下：
需要将第 7 行改成自己所标注的类别 以及修改各绝对路径
绝对路径需为：d:\\images 或者 d:/images
双右斜线或者单左斜线
# -*- coding: utf-8 -*-import xml.etree.ElementTree as ETimport osfrom os import getcwdsets = ['train', 'val', 'test']classes = ["light", "post"] # 改成自己的类别abs_path = os.getcwd()print(abs_path)def convert(size, box): dw = 1. / (size[0]) dh = 1. / (size[1]) x = (box[0] + box[1]) / 2.0 - 1 y = (box[2] + box[3]) / 2.0 - 1 w = box[1] - box[0] h = box[3] - box[2] x = x * dw w = w * dw y = y * dh h = h * dh return x, y, w, hdef convert_annotation(image_id): in_file = open('D:/Yolov5/yolov5/VOCData/Annotations/%s.xml' % (image_id), encoding='UTF-8') out_file = open('D:/Yolov5/yolov5/VOCData/labels/%s.txt' % (image_id), 'w') tree = ET.parse(in_file) root = tree.getroot() size = root.find('size') w = int(size.find('width').text) h = int(size.find('height').text) for obj in root.iter('object'): difficult = obj.find('difficult').text #difficult = obj.find('Difficult').text cls = obj.find('name').text if cls not in classes or int(difficult) == 1: continue cls_id = classes.index(cls) xmlbox = obj.find('bndbox') b = (float(xmlbox.find('xmin').text), float(xmlbox.find('xmax').text), float(xmlbox.find('ymin').text), float(xmlbox.find('ymax').text)) b1, b2, b3, b4 = b # 标注越界修正 if b2 > w: b2 = w if b4 > h: b4 = h b = (b1, b2, b3, b4) bb = convert((w, h), b) out_file.write(str(cls_id) + " " + " ".join([str(a) for a in bb]) + '\n')wd = getcwd()for image_set in sets: if not os.path.exists('D:/Yolov5/yolov5/VOCData/labels/'): os.makedirs('D:/Yolov5/yolov5/VOCData/labels/') image_ids = open('D:/Yolov5/yolov5/VOCData/ImageSets/Main/%s.txt' % (image_set)).read().strip().split() if not os.path.exists('D:/Yolov5/yolov5/VOCData/dataSet_path/'): os.makedirs('D:/Yolov5/yolov5/VOCData/dataSet_path/') list_file = open('dataSet_path/%s.txt' % (image_set), 'w') # 这行路径不需更改，这是相对路径 for image_id in image_ids: list_file.write('D:/Yolov5/yolov5/VOCData/images/%s.jpg\n' % (image_id)) convert_annotation(image_id) list_file.close()运行后会生成如下 labels 文件夹和 dataSet_path 文件夹。
其中 labels 中为不同图像的标注文件。每个图像对应一个txt文件，文件每一行为一个目标的信息，包括class, x_center, y_center, width, height格式，这种即为 yolo_txt格式
dataSet_path文件夹包含三个数据集的txt文件，train.txt等txt文件为划分后图像所在位置的路径，如train.txt就含有所有训练集图像的路径。
在 yolov5 目录下的 data 文件夹下 新建一个 myvoc.yaml文件（可以自定义命名），用记事本打开。
内容是：
训练集以及验证集（train.txt和val.txt）的路径（可以改为相对路径）
以及 目标的类别数目和类别名称。
注意这里的类别名称顺序，如果训练的结果是反的，这里修改重新训练。
给出模板： 冒号后面需要加空格
train: D:/Yolov5/yolov5/VOCData/dataSet_path/train.txtval: D:/Yolov5/yolov5/VOCData/dataSet_path/val.txt# number of classesnc: 2# class namesnames: ["light", "post"]有自动法以及手动法。
鉴于很多人在生成anchors文件这里出错，因此补上自动法
如果目录 yolov5/utils下有 autoanchor.py文件，那么就可以采用自动获取anchors。（yolov5版本偏低是没有的）
如果没有此文件。那么就只能手动获取更改anchors
确保 yolov5/data/hyps/hyp.cratch.yaml中的anchors这行是注释掉的。
采用自动法的话，不用运行，训练时自动调用
如果自动获取anchors的话，训练时只要不添加参数 --noautoanchor（后面会介绍），就会自动运行autoanchor.py。
原理就是通过检测计算 Best Possible Recall (BPR)，来判断是否重新计算anchors。如果BPR<0.98时（最高是1），会自动通过k-means（欧式距离）聚类得到新的anchors。
图中大于0.98，所以没有更新anchors。
我这里不清楚 BPR<0.98的具体情况，我只知道会重新计算anchors，但是是否需要我们将重新生成的anchors像手动法那样去修改anchors就不清楚了。
按理应该是不需要的，如果训练时重新生成anchors后会停止训练，那么应该是需要我们修改ahchors。
在VOCData目录下创建程序两个程序 kmeans.py 以及 clauculate_anchors.py
不需要运行 kmeans.py，运行 clauculate_anchors.py 即可。
kmeans.py 程序如下：这不需要运行，也不需要更改
如果报错，可以查看第 13 行内容
import numpy as npdef iou(box, clusters): """ Calculates the Intersection over UNIOn (IoU) between a box and k clusters. :param box: tuple or array, shifted to the origin (i. e. width and height) :param clusters: numpy array of shape (k, 2) where k is the number of clusters :return: numpy array of shape (k, 0) where k is the number of clusters """ x = np.minimum(clusters[:, 0], box[0]) y = np.minimum(clusters[:, 1], box[1]) if np.count_nonzero(x == 0) > 0 or np.count_nonzero(y == 0) > 0: raise ValueError("Box has no area") # 如果报这个错，可以把这行改成pass即可 intersection = x * y box_area = box[0] * box[1] cluster_area = clusters[:, 0] * clusters[:, 1] iou_ = intersection / (box_area + cluster_area - intersection) return iou_def avg_iou(boxes, clusters): """ Calculates the average Intersection over Union (IoU) between a numpy array of boxes and k clusters. :param boxes: numpy array of shape (r, 2), where r is the number of rows :param clusters: numpy array of shape (k, 2) where k is the number of clusters :return: average IoU as a single float """ return np.mean([np.max(iou(boxes[i], clusters)) for i in range(boxes.shape[0])])def translate_boxes(boxes): """ Translates all the boxes to the origin. :param boxes: numpy array of shape (r, 4) :return: numpy array of shape (r, 2) """ new_boxes = boxes.copy() for row in range(new_boxes.shape[0]): new_boxes[row][2] = np.abs(new_boxes[row][2] - new_boxes[row][0]) new_boxes[row][3] = np.abs(new_boxes[row][3] - new_boxes[row][1]) return np.delete(new_boxes, [0, 1], axis=1)def kmeans(boxes, k, dist=np.median): """ Calculates k-means clustering with the Intersection over Union (IoU) metric. :param boxes: numpy array of shape (r, 2), where r is the number of rows :param k: number of clusters :param dist: distance function :return: numpy array of shape (k, 2) """ rows = boxes.shape[0] distances = np.empty((rows, k)) last_clusters = np.zeros((rows,)) np.random.seed() # the Forgy method will fail if the whole array contains the same rows clusters = boxes[np.random.choice(rows, k, replace=False)] while True: for row in range(rows): distances[row] = 1 - iou(boxes[row], clusters) nearest_clusters = np.argmin(distances, axis=1) if (last_clusters == nearest_clusters).all(): break for cluster in range(k): clusters[cluster] = dist(boxes[nearest_clusters == cluster], axis=0) last_clusters = nearest_clusters return clustersif __name__ == '__main__': a = np.array([[1, 2, 3, 4], [5, 7, 6, 8]]) print(translate_boxes(a))运行：clauculate_anchors.py
会调用 kmeans.py 聚类生成新anchors的文件
程序如下：
需要更改第 9 、13行文件绝对路径 以及 第 16 行标注类别名称
# -*- coding: utf-8 -*-# 根据标签文件求先验框import osimport numpy as npimport xml.etree.cElementTree as etfrom kmeans import kmeans, avg_iouFILE_ROOT = "D:/Yolov5/yolov5/VOCData/" # 根路径ANNOTATION_ROOT = "Annotations" # 数据集标签文件夹路径ANNOTATION_PATH = FILE_ROOT + ANNOTATION_ROOTANCHORS_TXT_PATH = "D:/Yolov5/yolov5/VOCData/anchors.txt" #anchors文件保存位置CLUSTERS = 9CLASS_NAMES = ['light', 'post'] #类别名称def load_data(anno_dir, class_names): xml_names = os.listdir(anno_dir) boxes = [] for xml_name in xml_names: xml_pth = os.path.join(anno_dir, xml_name) tree = et.parse(xml_pth) width = float(tree.findtext("./size/width")) height = float(tree.findtext("./size/height")) for obj in tree.findall("./object"): cls_name = obj.findtext("name") if cls_name in class_names: xmin = float(obj.findtext("bndbox/xmin")) / width ymin = float(obj.findtext("bndbox/ymin")) / height xmax = float(obj.findtext("bndbox/xmax")) / width ymax = float(obj.findtext("bndbox/ymax")) / height box = [xmax - xmin, ymax - ymin] boxes.append(box) else: continue return np.array(boxes)if __name__ == '__main__': anchors_txt = open(ANCHORS_TXT_PATH, "w") train_boxes = load_data(ANNOTATION_PATH, CLASS_NAMES) count = 1 best_accuracy = 0 best_anchors = [] best_ratiOS = [] for i in range(10): ##### 可以修改，不要太大，否则时间很长 anchors_tmp = [] clusters = kmeans(train_boxes, k=CLUSTERS) idx = clusters[:, 0].argsort() clusters = clusters[idx] # print(clusters) for j in range(CLUSTERS): anchor = [round(clusters[j][0] * 640, 2), round(clusters[j][1] * 640, 2)] anchors_tmp.append(anchor) print(f"Anchors:{anchor}") temp_accuracy = avg_iou(train_boxes, clusters) * 100 print("Train_Accuracy:{:.2f}%".fORMat(temp_accuracy)) ratios = np.around(clusters[:, 0] / clusters[:, 1], decimals=2).tolist() ratios.sort() print("Ratios:{}".format(ratios)) print(20 * "*" + " {} ".format(count) + 20 * "*") count += 1 if temp_accuracy > best_accuracy: best_accuracy = temp_accuracy best_anchors = anchors_tmp best_ratios = ratios anchors_txt.write("Best Accuracy = " + str(round(best_accuracy, 2)) + '%' + "\r\n") anchors_txt.write("Best Anchors = " + str(best_anchors) + "\r\n") anchors_txt.write("Best Ratios = " + str(best_ratios)) anchors_txt.close()会生成anchors文件。如果生成文件为空，重新运行即可。
如果还是为空，看下是不是类别没有更改。
第二行 Best Anchors 后面需要用到。（这就是手动获取到的anchors的值）
选择一个模型，在yolov5目录下的model文件夹下是模型的配置文件，有n、s、m、l、x版本，逐渐增大（随着架构的增大，训练时间也是逐渐增大）。
这里放一些官方数据：GitHub - ultralytics/yolov5
| Model | size (pixels) | mAPval 0.5:0.95 | mAPval 0.5 | Speed CPU b1 (ms) | Speed V100 b1 (ms) | Speed V100 b32 (ms) | params (M) | FLOPs @640 (B) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| YOLOv5n | 640 | 28.4 | 46.0 | 45 | 6.3 | 0.6 | 1.9 | 4.5 |
| YOLOv5s | 640 | 37.2 | 56.0 | 98 | 6.4 | 0.9 | 7.2 | 16.5 |
| YOLOv5m | 640 | 45.2 | 63.9 | 224 | 8.2 | 1.7 | 21.2 | 49.0 |
| YOLOv5l | 640 | 48.8 | 67.2 | 430 | 10.1 | 2.7 | 46.5 | 109.1 |
| YOLOv5x | 640 | 50.7 | 68.9 | 766 | 12.1 | 4.8 | 86.7 | 205.7 |
这里选用 yolov5s.yaml
使用记事本打开 yolov5s.yaml。
修改参数。
按理应该是不需修改anchors的，我在前面自动法那里提过，如果后续训练时自动计算出了anchors后暂停了训练，那么应该是需要我们根据生成的anchors来修改。
把 nc 改成自己的标注类别数
修改anchors，根据 anchors.txt 中的 Best Anchors 修改，需要取整（四舍五入、向上、向下都可以）。
保持yaml中的anchors格式不变，按顺序一对一即可。
打开yolov5 目录下的 train.py 程序，我们可以多看看这些参数使用。
常用参数解释如下：
这个大部分借鉴了参考链接。
weights：权重文件路径
cfg：存储模型结构的配置文件
data：存储训练、测试数据的文件
epochs：指的就是训练过程中整个数据集将被迭代（训练）了多少次，显卡不行你就调小点。
batch-size：训练完多少张图片才进行权重更新，显卡不行就调小点。
img-size：输入图片宽高，显卡不行就调小点。
device：cuda device, i.e. 0 or 0,1,2,3 or cpu。选择使用GPU还是CPU
workers：线程数。默认是8。
其它参数解释：
noautoanchor：不自动检验更新anchors
rect：进行矩形训练resume：恢复最近保存的模型开始训练
nosave：仅保存最终checkpoint
notest：仅测试最后的epoch
evolve：进化超参数
bucket：gsutil bucket
cache-images：缓存图像以加快训练速度
name： 重命名results.txt to results_name.txt
adam：使用adam优化
multi-scale：多尺度训练，img-size +/- 50%
single-cls：单类别的训练集
进入pytorch环境，进入yolov5文件夹
训练命令如下：
如果出现问题，查看后面问题说明！
python train.py --weights weights/yolov5s.pt --cfg models/yolov5s.yaml --data data/myvoc.yaml --epoch 200 --batch-size 8 --img 640 --device cpu–weights weights/yolov5s.pt ：这个也许你需要更改路径。我是将yolov5的pt文件都放在weights目录下，你可能没有，需要更改路径。
–epoch 200 ：训练200次
–batch-size 8：训练8张图片后进行权重更新
–device cpu：使用CPU训练。
如果采用手动法获取anchors，可以选择补充添加参数 --noautoanchor，也可以不添加（解释如下）
参数解释在上面。如果是自动法，这个参数不要加；
如果是手动获取并更改了anchors的，而且没有添加参数 --noautoanchor，训练时会计算BPR，并且得到的BPR应该是为1的（或者极为接近1），所以不会更新anchors。因此，手动法的话这个参数添不添加无所谓的。
如果你不想看到这些警告，网上是有办法消除的，自行寻找了。
如果你使用GPU训练也有类似下面这个，那是你 cuda 版本不对（不是>=10.1的版本），版本不对无法使用cuda。
训练好的模型会被保存在 yolov5 目录下的 runs/train/weights/ 下
- 我这里四百多张图片，使用CPU训练了一百二十几次（虽然设的200次，但我中途终止了），大概花了5、6个小时吧，时间比较久了忘了。
- 我同学 70张图片训练70次，使用CPU训练花了 一个多小时。
上述时间只限于电脑风扇转动的情况下，如果你电脑限制性能，风扇不转动，那时间将会是个未知（一般是好几倍）
如果出现缺少模块的情况（no module named）
回到博客最开始部分，使用换源的方法补充安装yolov5的依赖。
如果出现 （页面太小，无法完成操作）的相关问题
那是虚拟内存不足，重新打开页面或者重启电脑试试（这个方法解决的可能性比较低），降低线程 --workes (默认是8) 。最后再试试调小 --batch-size，降低 --epoch
我有几个同学 --workers指定为0才成功。
如果都不行，可以看看这个链接 https://product.pconline.com.cn/itbk/software/dnyw/1707/9679137.html
如果训练过程中出现 memory error
那是内存超了，减小 --batch-size 试试，如果还不行降低 --epoch。
我同学将 --epoch 设为100次，–batch-size设为3才成功。
–epoch建议尽量在100次往上吧
重复训练的话，你也许需要将这两个缓存清除掉。
训练时或者训练后可以利用 tensorboard 查看训练可视化
tensorboard --logdir=runs与训练一样，进入pytorch环境，进入yolov5文件夹执行。
python detect.py --source 0 # WEBcam 自带摄像头file.jpg # image 图片file.mp4 # video 视频path/ # directorypath/*.jpg # glob'Https://youtu.be/NUsoVlDFqZg' # YouTube'rtsp://example.com/media.mp4' # RTSP, RTMP, HTTP stream我们使用刚刚训练出的最好的模型 best.pt 来测试，在yolov5目录下的 runs/train/exp/weights 。
python detect.py --weights runs/train/exp/weights/best.pt --source ../data/video/tram.mp4../ 代表当前目录的上一级目录
测试结果保存在 yolov5/runs/detect 目录下
这个就请查看第一个参考链接了，我就不说明了，注意下版本问题哈
有帮助的话，不求一键三连，点个赞还是可以的吧，笔芯
这些问题都是在我朋友身上遇到的，各种纷杂问题都有，这里只保留了部分问题。
来源地址：https://blog.csdn.net/qq_45945548/article/details/121701492
--结束END--
本文标题: Yolov5训练自己的数据集（详细完整版）
本文链接: https://www.lsjlt.com/news/386056.html(转载时请注明来源链接)
有问题或投稿请发送至: 邮箱/279061341@qq.com QQ/279061341
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