【2021新春福袋]用EasyDL做特种车辆识别
才能我浪费99 发布于2021-01 浏览:2463 回复:1
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最后编辑于2022-04

1、简介:
在我们的生活中,有很多场合需要对特种车辆进行识别,例如:火灾的时候如果能对救火车进行识别,那么城市大脑就可以有针对性的优化相关路口的信号灯,让救火车尽快的赶到现场。在这里我准备通过EASDL的图像功能实现这个功能。

1.1 什么是EasyDL专业版
EasyDL专业版是EasyDL在2019年10月下旬全新推出的针对AI初学者或者AI专业工程师的企业用户及开发者推出的AI模型训练与服务平台,目前支持视觉及自然语言处理两大技术方向,内置百度海量数据训练的预训练模型,可灵活脚本调参,只需少量数据可达到优模型效果。
支持视觉及自然语言处理两大技术方向
视觉:支持图像分类、物体检测及图像分割几类模型训练
任务类型 预置算法
图像分类 Resnet(50,101)、Se_Resnext(50,101)、Mobilenet Nasnet...
物体检测 FasterRCNN、YoloV3、mobilenetSSD...

1.2 EasyDL专业版特点
预置百度百亿级数据规模的预训练模型,包括丰富的视觉模型及自然语言处理模型ERNIE,训练效果更突出。
对比经典版,支持代码级调整模型参数和模型结构,封装底层算法逻辑细节,代码行数更少,更易有算法基础的开发者上手。
支持从数据管理,模型训练到模型部署一站式AI服务
如果说EasyDL经典版是倚天剑,PaddlePaddle是屠龙刀,那么EasyDL专业版就是刀剑合璧。

2、训练及目标检测:
业务需求:
该应用为一个特种车辆识别的应用,本次主要是识别邮车和消防车,未来可以扩展加入更多的车辆种类,对于特种车辆管理有很好的应用价值。
2.1 上传并标注数据
首先需要建立特种车辆数据集,在主界面上点击“数据管理/标注”就可以进入数据管理界面,具体步骤如下
① 设计标签
在上传之前确定想要识别哪几种物体,并上传含有这些物体的图片。每个标签对应想要在图片中识别出的一种物体。在本例中只有2个标签,就是邮车和消防车。例如

② 准备图片
基于设计好的标签准备图片:
每种要识别的物体在所有图片中出现的数量最好大于50
如果某些标签的图片具有相似性,需要增加更多图片
一个模型的图片总量限制4张~10万张
图片格式要求:
1、目前支持图片类型为png、jpg、bmp、jpeg,图片大小限制在4M以内
2、图片长宽比在3:1以内,其中最长边小于4096px,最短边大于30px
图片内容要求:
1、训练图片和实际场景要识别的图片拍摄环境一致,举例:如果实际要识别的图片是摄像头俯拍的,那训练图片就不能用网上下载的目标正面图片
2、每个标签的图片需要覆盖实际场景里面的可能性,如拍照角度、光线明暗的变化,训练集覆盖的场景越多,模型的泛化能力越强
本例中从网上找了30多张不同角度的特种车辆图片。

③上传和标注图片
先在【创建数据集】页面创建数据集:

如果训练数据需要多人分工标注,可以创建多个数据集。将训练数据分批上传到这些数据集后,再将数据集"共享"给自己的小伙伴,同步进行标注。
再进入【数据标注/上传】:
1、选择数据集
2、上传已准备好的图片
3、在标注区域内进行标注
首先在标注框上方找到工具栏,点击标注按钮在图片中拖动画框,圈出要识别的目标,如下图所示:

然后在右侧的标签栏中,增加新标签,或选择已有标签
2.2、创建项目和任务
在主界面点击“全部训练任务”即可进入项目界面:

点击新建项目,填写相关信息信息,即可创建项目。

根据项目特点,我们使用物体检测。

创建项目后在新建的项目内选择创建任务,以建立一个新的任务。按要求输入信息,数据集及验证集选择我们上一步建立的数据集youche和youchevalid。

网络方面,先选用YOLO。大家看脚本编辑框里面的内容可以发现就是采用PaddlePaddle实现模型功能的Python代码。点击脚本编辑框里面的立即编辑按钮可以对生成的脚本进行编辑,方便进行客户化的定制。选择保存就可以将任务保存。

2.3 训练模型
在任务界面中点击提交训练任务,就可以开始训练模型,因为我们这次准备的数据不多,所以有一个提示,点击继续训练就好。运行开始后可以看到本任务的状态为运行中。可以点击日志,查看运行情况:



训练时间与数据量大小有关,1000张图片可能需要几个小时训练,不过本评测案例因为只有不到40张图,所以速度很快。
2.4 校验模型效果
可通过模型评估报告或模型校验了解模型效果。选择一张测试图:



感觉效果还可以,虽然BoundingBox有点偏差,不过主要是因为训练集太小以及采用了追求速度的YOLO算法。如果增加训练集以及采用FastRCNN会有不小的提升。
还可以选择“模型效果”查看模型信息:

2.5 模型部署
为了应用模型,需要对模型进行部署,点击“部署”按钮进入部署界面。本次选择公有云部署,录入相关的信息,发布模型生成在线API。发布后的服务,可以在“我的服务”中进行查看,修改。


3、测试不同算法:
现在物体检测支持 FasterRCNN、YoloV3、mobilenetSSD,三种算法。我们在第2章使用的是YoloV3,在本章我们将对其他两种算法建立不同版本的服务,并互相进行对比。
3.1 算法简介:
目标检测可以理解为是物体识别和物体定位的综合,不仅仅要识别出物体属于哪个分类,更重要的是得到物体在图片中的具体位置。因为具体算法内容很长,在这里只能进行一个简单的说明。
为了完成这两个任务,目标检测模型分为两类。一类是two-stage,将物体识别和物体定位分为两个步骤,分别完成,这一类的典型代表是R-CNN, fast R-CNN, faster-RCNN家族。他们识别错误率低,漏识别率也较低,但速度较慢,不能满足实时检测场景。为了解决这一问题,另一类方式出现了,称为one-stage, 典型代表是Yolo, SSD, YoloV2, YoloV3等。他们识别速度很快,可以达到实时性要求,而且准确率也基本能达到faster R-CNN的水平。
Faster R-CNN准确率mAP较高,漏检率recall较低,但速度较慢。而yolo则相反,速度快,但准确率和漏检率不尽人意。SSD综合了他们的优缺点。它的贡献在于它利用了多层网络特征,而不仅仅是FC7。
3.2 V2版(Fast RCNN):
在任务界面选择新建任务。具体操作参考第2章的内容即可,区别在于网络选择Faster_R-CNN-ResNet50-FPN。训练后的模型效果如下所示:


可以发现在评测集上,FasterRCNN算法的效果很好,让我们验证一下具体的效果。选择与V1版一样的图片进行验证,效果如下:



可以看到,效果的确比YOLOV3的效果要好一些,圈取的内容更加准确。
4.2 测试效果:

 

EasyDL专业版是我非常喜欢的一个功能,它将EasyDL图形开发的易用性及编程的灵活性结合在一起。在提供了很多便利的同时,又将控制权交给了客户,让客户可以更加灵活的使用深度学习技术,激发无限的可能。

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共1条回复 最后由用户已被禁言回复于2022-04
#2doubi渣渣回复于2021-01

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