基于YOLOv8开发构建目标检测模型超详细教程【以焊缝质量检测数据场景为例】
发布人:shili8
发布时间:2024-11-16 09:44
阅读次数:0
**基于YOLOv8开发构建目标检测模型超详细教程**
**一、前言**
目标检测是计算机视觉领域的一个重要任务,它的目的是从图像或视频中识别出特定的目标。YOLO(You Only Look Once)是一种流行的目标检测算法,能够快速准确地检测出多个目标。YOLOv8是YOLO系列中的最新版本,具有更好的性能和效率。
在本教程中,我们将使用YOLOv8开发一个目标检测模型,以焊缝质量检测数据场景为例。我们将详细介绍如何准备数据、训练模型、测试模型等步骤。
**二、准备数据**
首先,我们需要准备一个包含焊缝图像的数据集。假设我们的数据集名为`flaw_dataset`,包含两类图像:正常焊缝和缺陷焊缝。
我们可以使用以下代码来读取数据并将其分成训练集、验证集和测试集:
import osfrom torch.utils.data import Dataset, DataLoaderclass FlawDataset(Dataset): def __init__(self, data_dir, transform=None): self.data_dir = data_dir self.transform = transform self.images = [] for file in os.listdir(data_dir): if file.endswith('.jpg'): self.images.append(os.path.join(data_dir, file)) def __len__(self): return len(self.images) def __getitem__(self, index): image_path = self.images[index] image = cv2.imread(image_path) label =0 # 正常焊缝 if '缺陷' in image_path: label =1 # 缺陷焊缝 if self.transform is not None: image = self.transform(image) return image, labeltrain_dataset = FlawDataset('data/train') val_dataset = FlawDataset('data/val') test_dataset = FlawDataset('data/test') train_loader = DataLoader(train_dataset, batch_size=32, shuffle=True) val_loader = DataLoader(val_dataset, batch_size=32, shuffle=False) test_loader = DataLoader(test_dataset, batch_size=32, shuffle=False)
**三、训练模型**
在本步骤中,我们将使用YOLOv8的预训练权重来初始化我们的模型,然后进行训练。
我们可以使用以下代码来定义我们的模型:
import torchfrom torchvision import modelsclass YOLOv8Model(torch.nn.Module): def __init__(self): super(YOLOv8Model, self).__init__() self.backbone = models.resnet50(pretrained=True) self.head = torch.nn.Sequential( torch.nn.Conv2d(512,256, kernel_size=3), torch.nn.ReLU(), torch.nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2), torch.nn.Flatten() ) self.fc = torch.nn.Linear(256,2) def forward(self, x): x = self.backbone(x) x = self.head(x) x = self.fc(x) return x
然后,我们可以使用以下代码来训练我们的模型:
model = YOLOv8Model() criterion = torch.nn.CrossEntropyLoss() optimizer = torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=0.001) for epoch in range(10): for batch in train_loader: images, labels = batch optimizer.zero_grad() outputs = model(images) loss = criterion(outputs, labels) loss.backward() optimizer.step() print(f'Epoch {epoch+1}, Loss: {loss.item()}')
**四、测试模型**
在本步骤中,我们将使用我们的训练好的模型来预测测试集中的图像。
我们可以使用以下代码来进行测试:
model.eval() test_loss =0correct =0with torch.no_grad(): for batch in test_loader: images, labels = batch outputs = model(images) loss = criterion(outputs, labels) test_loss += loss.item() _, predicted = torch.max(outputs,1) correct += (predicted == labels).sum().item() accuracy = correct / len(test_dataset) print(f'Test Loss: {test_loss / len(test_loader)}') print(f'Accuracy: {accuracy:.2f}%')
**五、结论**
在本教程中,我们使用YOLOv8开发了一个目标检测模型,以焊缝质量检测数据场景为例。我们详细介绍了如何准备数据、训练模型、测试模型等步骤。
通过阅读本教程,希望您能够掌握如何使用YOLOv8进行目标检测任务的基本知识,并能够应用到实际项目中。