YOLOv5如何训练自己的数据集（生活垃圾数据集为例）

前言

本文主要介绍如何利用YOLOv5训练自己的数据集

1、数据标注说明

以生活垃圾数据集为例子

1. 生活垃圾数据集（YOLO版）
2. 点击这里直接下载本文生活垃圾数据集

生活垃圾数据集组成：

【有害垃圾】：电池（1 号、2 号、5 号）、过期药品或内包装等；
【可回收垃圾】：易拉罐、小号矿泉水瓶；
【厨余垃圾】：小土豆、切过的白萝卜、胡萝卜，尺寸为电池大小；
【其他垃圾】：瓷片、鹅卵石（小土豆大小）、砖块等。

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YOLO数据有三个要点

1. images，存放图片
2. labes，对应Images图片的标签
3. data_txt, 划分images图片的数据集，形成三个txt

文件结构：

----data\
    |----classes.txt  # 标签种类
    |----data-txt\  # 数据集文件集合
    |    |----test.txt
    |    |----train.txt
    |    |----val.txt
    |----images\ # 数据集图片
    |    |----test\
    |    |    |----fimg_23.jpg
    |    |    |----fimg_38.jpg
    |    |    |----.....
    |    |----train\
    |    |    |----fimg_1.jpg
    |    |    |----fimg_2.jpg
    |    |    |----.....
    |    |----val\
    |    |    |----fimg_4.jpg
    |    |    |----fimg_6.jpg
    |    |    |----.....
    |----labels\  # yolo标签
    |    |----test\
    |    |    |----fimg_23.txt
    |    |    |----fimg_38.txt
    |    |    |----.....
    |    |----train\
    |    |    |----fimg_1.txt
    |    |    |----fimg_2.txt
    |    |    |----.....
    |    |----val\
    |    |    |----fimg_4.txt
    |    |    |----fimg_6.txt
    |    |    |----.....
    |----waste-classification.yaml  # 数据集配置文件

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2、定义自己模型文件

1、定义yolov5网络模型文件

如 models/yolov5l.yaml

# YOLOv5 🚀 by Ultralytics, GPL-3.0 license

# Parameters
nc: 4  # number of classes  类别,这里的类别一共四种
depth_multiple: 0.33  # model depth multiple ，模型宽度
width_multiple: 0.50  # layer channel multiple ，通道数
anchors:
  - [10,13, 16,30, 33,23]  # P3/8
  - [30,61, 62,45, 59,119]  # P4/16
  - [116,90, 156,198, 373,326]  # P5/32

# YOLOv5 v6.0 backbone
backbone:
  # [from, number, module, args]
  [[-1, 1, Conv, [64, 6, 2, 2]],  # 0-P1/2
   [-1, 1, Conv, [128, 3, 2]],  # 1-P2/4
   [-1, 3, C3, [128]],
   [-1, 1, Conv, [256, 3, 2]],  # 3-P3/8
   [-1, 6, C3, [256]],
   [-1, 1, Conv, [512, 3, 2]],  # 5-P4/16
   [-1, 9, C3, [512]],
   [-1, 1, Conv, [1024, 3, 2]],  # 7-P5/32
   [-1, 3, C3, [1024]],
   [-1, 1, SPPF, [1024, 5]],  # 9
  ]

# YOLOv5 v6.0 head
head:
  [[-1, 1, Conv, [512, 1, 1]],
   [-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']],
   [[-1, 6], 1, Concat, [1]],  # cat backbone P4
   [-1, 3, C3, [512, False]],  # 13

   [-1, 1, Conv, [256, 1, 1]],
   [-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']],
   [[-1, 4], 1, Concat, [1]],  # cat backbone P3
   [-1, 3, C3, [256, False]],  # 17 (P3/8-small)

   [-1, 1, Conv, [256, 3, 2]],
   [[-1, 14], 1, Concat, [1]],  # cat head P4
   [-1, 3, C3, [512, False]],  # 20 (P4/16-medium)

   [-1, 1, Conv, [512, 3, 2]],
   [[-1, 10], 1, Concat, [1]],  # cat head P5
   [-1, 3, C3, [1024, False]],  # 23 (P5/32-large)

   [[17, 20, 23], 1, Detect, [nc, anchors]],  # Detect(P3, P4, P5)
  ]

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2、在data/目标下，定义自己数据集的配置文件

如data/waste-classification.yaml

train: data/data-txt/train.txt
val: data/data-txt/val.txt
test: data/data-txt/test.txt

# Classes
nc: 4 # number of classes
names: ['recyclable waste', 'hazardous waste','kitchen waste','other waste']  # class names
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3、训练模型

1、激活python环境

conda activate reid-pytorch  # 这里我是激活reid-pytorch环境
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2、在服务器上训练自己的模型

# 注意，这里是linux服务器上训练命令
# nohup 是后台运行，--batch-size 每次送入的图片数， --epochs 训练多少轮  --cfg 模型配置  --data 数据集配置
#  --weights 以哪个权重训练  --device 在那个显卡上训练(这里一共有四张显卡)  > 重定向，将训练的结果输出到myout.file，方便查看
nohup python train.py --batch-size 16 --epochs 200 --cfg models/yolov5s.yaml --data data/waste-classification.yaml --weights weights/yolov5s.pt --device 0,1,2,3 > myout.file 2>&1 &

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# 如果是本地电脑上训练，直接在pycharm的train.py添加上述参数，直接训练
--batch-size 16 --epochs 200
--cfg models/yolov5s.yaml
--data data/waste-classification.yaml 
--weights weights/yolov5s.pt
--device 0  # 采用显卡0进行训练
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查看自己电脑显卡情况

参考文献

1. YOLOv5s网络模型讲解(一看就会)
2. 生活垃圾数据集（YOLO版）
3. 双向控制舵机（树莓派版）