未验证 提交 16616c80 编写于 作者: G gaotingquan

update demo img

上级 deb0a903
Global:
infer_imgs: "./images/PULC/safety_helmet/"
infer_imgs: "./images/PULC/safety_helmet/safety_helmet_test_1.png"
inference_model_dir: "./models/safety_helmet_infer"
batch_size: 1
use_gpu: True
......@@ -30,7 +30,7 @@ PostProcess:
main_indicator: ThreshOutput
ThreshOutput:
threshold: 0.9
label_0: wearing
label_1: unwearing
label_0: wearing_helmet
label_1: unwearing_helmet
SavePreLabel:
save_dir: ./pre_label/
......@@ -2,7 +2,6 @@
------
## 目录
- [1. 模型和应用场景介绍](#1)
......@@ -39,20 +38,19 @@
该案例提供了用户使用 PaddleClas 的超轻量图像分类方案(PULC,Practical Ultra Lightweight Classification)快速构建轻量级、高精度、可落地的佩戴安全帽的分类模型。该模型可以广泛应用于如建筑施工场景、工厂车间场景、交通场景等。
下表列出了判断图片中是否佩戴安全帽的二分类模型的相关指标,前两行展现了使用 SwinTranformer_tiny 和 MobileNetV3_large_x1_0 作为 backbone 训练得到的模型的相关指标,第三行至第六行依次展现了替换 backbone 为 PPLCNet_x1_0、使用 SSLD 预训练模型、使用 SSLD 预训练模型 + EDA 策略、使用 SSLD 预训练模型 + EDA 策略 + UDML 知识蒸馏策略训练得到的模型的相关指标。
下表列出了判断图片中是否佩戴安全帽的二分类模型的相关指标,展现了使用 Res2Net200_vd_26w_4s,SwinTranformer_tiny 和 MobileNetV3_large_x1_0 作为 backbone 训练得到的模型的相关指标,第三行至第六行依次展现了替换 backbone 为 PPLCNet_x1_0、使用 SSLD 预训练模型、使用 SSLD 预训练模型 + EDA 策略、使用 SSLD 预训练模型 + EDA 策略 + UDML 知识蒸馏策略训练得到的模型的相关指标。
| 模型 | Tpr(%) | 延时(ms) | 存储(M) | 策略 |
|-------|-----------|----------|---------------|---------------|
| Res2Net200_vd_26w_4s | 98.92 | 80.99 | 284 | 使用ImageNet预训练模型 |
| SwinTranformer_tiny | 93.57 | 91.32 | 107 | 使用ImageNet预训练模型 |
| MobileNetV3_large_x1_0 | 97.47 | 4.83 | 17 | 使用ImageNet预训练模型 |
| MobileNetV3_large_x0_35 | 97.47 | 4.83 | 17 | 使用ImageNet预训练模型 |
| PPLCNet_x1_0 | 93.29 | 2.03 | 6.5 | 使用ImageNet预训练模型 |
| PPLCNet_x1_0 | 98.16 | 2.03 | 6.5 | 使用SSLD预训练模型 |
| PPLCNet_x1_0 | 98.82 | 2.03 | 6.5 | 使用SSLD预训练模型+EDA策略|
| <b>PPLCNet_x1_0<b> | <b>98.71<b> | <b>2.03<b> | <b>6.5<b> | 使用SSLD预训练模型+EDA策略+UDML知识蒸馏策略|
<!-- todo: 上表中数值需要更新并确认,下述解释需要对应更改 -->
从表中可以看出,backbone 为 Res2Net200_vd_26w_4s 时精度较高,但是推理速度较慢。将 backboone 替换为轻量级模型 MobileNetV3_large_x1_0 后,速度可以大幅提升,但是精度下降明显。将 backbone 替换为 PPLCNet_x1_0 时,精度较 MobileNetV3_large_x1_0 低四个多百分点,但是速度提升 2 倍左右。在此基础上,使用 SSLD 预训练模型后,在不改变推理速度的前提下,精度可以提升约 4.8 个百分点,进一步地,当融合EDA策略后,精度可以再提升 0.7 个百分点。此时,PPLCNet_x1_0 已经接近了 Res2Net200_vd_26w_4s 模型的精度,但是速度快 70+ 倍。最后,在使用 UDML 知识蒸馏后,精度可以继续提升 todo 个百分点。此时,PPLCNet_x1_0 达到了 SwinTranformer_tiny 模型的精度,但是速度快 70+ 倍。关于 PULC 的训练方法和推理部署方法将在下面详细介绍。
从表中可以看出,backbone 为 Res2Net200_vd_26w_4s 时精度较高,但是推理速度较慢。将 backboone 替换为轻量级模型 MobileNetV3_large_x1_0 后,速度可以大幅提升,但是精度下降明显。将 backbone 替换为 PPLCNet_x1_0 时,精度较 MobileNetV3_large_x1_0 低 4 个多百分点,但是速度提升了 2 倍。在此基础上,替换为 SSLD 预训练模型后,在对推理速度无影响的前提下,精度提升约 4.8 个百分点,进一步地,当融合 EDA 策略后,精度可以再提升 0.7 个百分点。此时,PPLCNet_x1_0 已经接近了 Res2Net200_vd_26w_4s 模型的精度,但是速度快 70+ 倍。最后,在使用 UDML 知识蒸馏后,精度可以继续提升 todo 个百分点。此时,PPLCNet_x1_0 已经超过了 Res2Net200_vd_26w_4s 模型的精度,但速度快 70+ 倍。关于 PULC 的训练方法和推理部署方法将在下面详细介绍。
**备注:**
......@@ -63,7 +61,7 @@
## 2. 模型快速体验
(pip方式,待补充)
todo
<a name="3"></a>
......@@ -95,7 +93,7 @@
* 对于 hard-hat-detection 数据集:仅使用其中类别标签为 “hat” 的图像,并使用 bbox 标签进行裁剪,图像类别为0;
* 对于 CelebA 数据集:仅使用其中类别标签为 “Wearing_Hat” 的图像,并使用 bbox 标签进行裁剪,图像类别为0。
在整合上述数据后,可得到共约 15 万数据,其中戴安全帽与不戴安全帽分别约为 2.8 万与 12.1 万,然后在两个类别上分别随机选取 0.56 万张图像作为测试集,共约 1.12 万张图像,其他约 13.8 万张图像作为训练集。
在整合上述数据后,可得到共约 15 万数据,其中戴安全帽与不戴安全帽的图像数量分别约为 2.8 万与 12.1 万,然后在两个类别上分别随机选取 0.56 万张图像作为测试集,共约 1.12 万张图像,其他约 13.8 万张图像作为训练集。
处理后的数据集部分数据可视化如下:
......@@ -126,14 +124,12 @@ cd ../
│   ├── HHD_hard_hat_workers23_1.jpg
│   ├── CelebA_077809.jpg
│   ├── ...
│   └──
│   └── ...
├── train_list.txt
├── train_list.txt.debug
├── val_list.txt
└── val_list.txt.debug
└── val_list.txt
```
<!-- todo:imagenet是什么? -->
其中 `train/``val/` 分别为训练集和验证集。`train_list.txt``val_list.txt` 分别为训练集和验证集的标签文件,`train_list.txt.debug``val_list.txt.debug` 分别为训练集和验证集的 `debug` 标签文件,其分别是 `train_list.txt``val_list.txt` 的子集,用该文件可以快速体验本案例的流程
其中`train_list.txt``val_list.txt` 分别为训练集和验证集的标签文件,所有的图像数据在 `images/` 目录下
**备注:**
......@@ -153,7 +149,7 @@ python3 -m paddle.distributed.launch \
-c ./ppcls/configs/PULC/safety_helmet/PPLCNet_x1_0.yaml
```
验证集的最佳指标在 `0.975-0.985` 之间(数据集较小,容易造成波动)。
验证集的最佳指标在 `todo 0.975-0.985` 之间(数据集较小,容易造成波动)。
**备注:**
......@@ -170,10 +166,10 @@ python3 -m paddle.distributed.launch \
```bash
python3 tools/eval.py \
-c ./ppcls/configs/PULC/safety_helmet/PPLCNet_x1_0.yaml \
-o Global.pretrained_model="output/PPLCNet_x1_0/best_model"
-o Global.pretrained_model=output/PPLCNet_x1_0/best_model
```
其中 `-o Global.pretrained_model="output/PPLCNet_x1_0/best_model"` 指定了当前最佳权重所在的路径,如果指定其他权重,只需替换对应的路径即可。
其中 `-o Global.pretrained_model="output/PPLCNet_x1_0/best_model"` 指定了训练过程中的最佳参数权重文件所在的路径,如需指定其他权重文件,只需替换对应的路径即可。
<a name="3.5"></a>
......@@ -181,31 +177,27 @@ python3 tools/eval.py \
模型训练完成之后,可以加载训练得到的预训练模型,进行模型预测。在模型库的 `tools/infer.py` 中提供了完整的示例,只需执行下述命令即可完成模型预测:
```python
python3 tools/infer.py \
-c ./ppcls/configs/PULC/safety_helmet/PPLCNet_x1_0.yaml \
-o Global.pretrained_model=output/DistillationModel/best_model_student \
-o Global.pretrained_model=Infer.PostProcess.threshold=0.9232
-o Global.pretrained_model=output/PPLCNet_x1_0/best_model \
-o Global.pretrained_model=Infer.PostProcess.threshold=todo 0.9232
```
输出结果如下:
<!-- todo: 补充demo图测试结果 -->
```
[{'class_ids': [0], 'scores': [0.9878496769815683], 'label_names': ['nobody'], 'file_name': './dataset/safety_helmet/val/objects365_01780637.jpg'}]
[{'class_ids': [0], 'scores': [ todo 0.], 'label_names': ['unwearing_helmet'], 'file_name': 'deploy/images/PULC/safety_helmet/safety_helmet_test_1.png'}]
```
**备注:**
* 这里`-o Global.pretrained_model="output/PPLCNet_x1_0/best_model"` 指定了当前最佳权重所在的路径,如果指定其他权重,只需替换对应的路径即可。
<!-- todo: 补充demo图 -->
* 默认是对 `deploy/images/PULC/safety_helmet/objects365_02035329.jpg` 进行预测,此处也可以通过增加字段 `-o Infer.infer_imgs=xxx` 对其他图片预测。
* 默认是对 `deploy/images/PULC/safety_helmet/safety_helmet_test_1.png` 进行预测,此处也可以通过增加字段 `-o Infer.infer_imgs=xxx` 对其他图片预测。
* 这里的 `Infer.PostProcess.threshold` 的值需要根据实际场景来确定,此处的 `0.9232` 是在该场景中的 `val` 数据集在万分之一 Fpr 下得到的最佳 Tpr 所得到的。
<a name="4"></a>
## 4. 模型压缩
......@@ -230,8 +222,7 @@ python3 -m paddle.distributed.launch \
-c ./ppcls/configs/PULC/safety_helmet/PPLCNet_x1_0_distillation.yaml
```
<!-- todo: 指标需要等蒸馏策略确定后更新 -->
验证集的最佳指标为 `99.0-99.3` 之间,当前模型最好的权重保存在 `output/DistillationModel/best_model_student.pdparams`
验证集的最佳指标为 ` todo 99.0-99.3` 之间,当前模型最好的权重保存在 `output/DistillationModel/best_model_student.pdparams`
<a name="5"></a>
......@@ -239,7 +230,7 @@ python3 -m paddle.distributed.launch \
[3.2 节](#3.2)[4.1 节](#4.1)所使用的超参数是根据 PaddleClas 提供的 `SHAS 超参数搜索策略` 搜索得到的,如果希望在自己的数据集上得到更好的结果,可以参考[SHAS 超参数搜索策略](#TODO)来获得更好的训练超参数。
**备注:** 此部分内容是可选内容,搜索过程需要较长的时间,您可以根据自己的硬件情况来选择执行。如果没有更换数据集,可以忽略此节内容。
**备注**此部分内容是可选内容,搜索过程需要较长的时间,您可以根据自己的硬件情况来选择执行。如果没有更换数据集,可以忽略此节内容。
<a name="6"></a>
......@@ -249,7 +240,7 @@ python3 -m paddle.distributed.launch \
### 6.1 推理模型准备
Paddle Inference 是飞桨的原生推理库, 作用于服务器端和云端,提供高性能的推理能力。相比于直接基于预训练模型进行预测,Paddle Inference可使用MKLDNN、CUDNN、TensorRT 进行预测加速,从而实现更优的推理性能。更多关于Paddle Inference推理引擎的介绍,可以参考[Paddle Inference官网教程](https://www.paddlepaddle.org.cn/documentation/docs/zh/guides/infer/inference/inference_cn.html)
Paddle Inference 是飞桨的原生推理库, 作用于服务器端和云端,提供高性能的推理能力。相比于直接基于预训练模型进行预测,Paddle Inference 可使用 MKLDNN、CUDNN、TensorRT 进行预测加速,从而实现更优的推理性能。更多关于 Paddle Inference 推理引擎的介绍,可以参考[Paddle Inference官网教程](https://www.paddlepaddle.org.cn/documentation/docs/zh/guides/infer/inference/inference_cn.html)
当使用 Paddle Inference 推理时,加载的模型类型为 inference 模型。本案例提供了两种获得 inference 模型的方法,如果希望得到和文档相同的结果,请选择[直接下载 inference 模型](#6.1.2)的方式。
......@@ -265,7 +256,8 @@ python3 tools/export_model.py \
-o Global.pretrained_model=output/DistillationModel/best_model_student \
-o Global.save_inference_dir=deploy/models/PPLCNet_x1_0_safety_helmet_infer
```
执行完该脚本后会在 `deploy/models/` 下生成 `PPLCNet_x1_0_safety_helmet_infer` 文件夹,`models` 文件夹下应有如下文件结构:
执行完该脚本后会在 `deploy/models/` 下生成 `PPLCNet_x1_0_safety_helmet_infer` 目录,该目录下有如下文件结构:
```
├── PPLCNet_x1_0_safety_helmet_infer
......@@ -274,7 +266,7 @@ python3 tools/export_model.py \
│ └── inference.pdmodel
```
**备注:** 此处的最佳权重是经过知识蒸馏后的权重路径,如果没有执行知识蒸馏的步骤,最佳模型保存在`output/PPLCNet_x1_0/best_model.pdparams`中。
**备注:** 此处的最佳权重是经过知识蒸馏后的权重路径,如果没有执行知识蒸馏的步骤,最佳模型保存在 `output/PPLCNet_x1_0/best_model.pdparams` 中。
<a name="6.1.2"></a>
......@@ -310,43 +302,43 @@ wget https://paddleclas.bj.bcebos.com/models/PULC/safety_helmet_infer.tar && tar
```
cd ../
```
<!-- todo: demo图,阈值 -->
运行下面的命令,对图像 `./images/PULC/safety_helmet/objects365_02035329.jpg` 进行是否佩戴安全帽分类。
运行下面的命令,对图像 `./images/PULC/safety_helmet/safety_helmet_test_1.png` 进行是否佩戴安全帽分类。
```shell
# 使用下面的命令使用 GPU 进行预测
python3.7 python/predict_cls.py -c configs/PULC/safety_helmet/inference_safety_helmet.yaml -o PostProcess.ThreshOutput.threshold=0.9032
python3.7 python/predict_cls.py -c configs/PULC/safety_helmet/inference_safety_helmet.yaml -o PostProcess.ThreshOutput.threshold=todo 0.9032
# 使用下面的命令使用 CPU 进行预测
python3.7 python/predict_cls.py -c configs/PULC/safety_helmet/inference_safety_helmet.yaml -o PostProcess.ThreshOutput.threshold=0.9032 -o Global.use_gpu=False
python3.7 python/predict_cls.py -c configs/PULC/safety_helmet/inference_safety_helmet.yaml -o PostProcess.ThreshOutput.threshold=todo 0.9032 -o Global.use_gpu=False
```
输出结果如下。
<!-- todo: demo图 -->
```
objects365_02035329.jpg: class id(s): [1], score(s): [1.00], label_name(s): ['someone']
safety_helmet_test_1.png: class id(s): [1], score(s): [1.00], label_name(s): ['unwearing']
```
**备注:** 真实场景中往往需要在假正类率(Fpr)小于某一个指标下求真正类率(Tpr),该场景中的 `val` 数据集在万分之一 Fpr 下得到的最佳 Tpr 所得到的阈值为 `0.9794`,故此处的 `threshold``0.9794`。该阈值的确定方法可以参考[3.2节](#3.2)备注部分。
**备注:** 真实场景中往往需要在假正类率(Fpr)小于某一个指标下求真正类率(Tpr),该场景中的 `val` 数据集在万分之一 Fpr 下得到的最佳 Tpr 所得到的阈值为 `todo 0.9794`,故此处的 `threshold``0.9794`。该阈值的确定方法可以参考[3.2节](#3.2)备注部分。
<a name="6.2.2"></a>
#### 6.2.2 基于文件夹的批量预测
如果希望预测文件夹内的图像,可以直接修改配置文件中的 `Global.infer_imgs` 字段,也可以通过下面的 `-o` 参数修改对应的配置。
<!-- todo: demo图,阈值-->
```shell
# 使用下面的命令使用 GPU 进行预测,如果希望使用 CPU 预测,可以在命令后面添加 -o Global.use_gpu=False
python3.7 python/predict_cls.py -c configs/PULC/safety_helmet/inference_safety_helmet.yaml -o Global.infer_imgs="./images/PULC/safety_helmet/" -o PostProcess.ThreshOutput.threshold=0.9032
python3.7 python/predict_cls.py -c configs/PULC/safety_helmet/inference_safety_helmet.yaml -o Global.infer_imgs="./images/PULC/safety_helmet/" -o PostProcess.ThreshOutput.threshold=todo 0.9032
```
终端中会输出该文件夹内所有图像的分类结果,如下所示。
<!-- todo: demo图 -->
```
objects365_01780782.jpg: class id(s): [0], score(s): [1.00], label_name(s): ['nobody']
objects365_02035329.jpg: class id(s): [1], score(s): [1.00], label_name(s): ['someone']
safety_helmet_test_1.png: class id(s): [1], score(s): [1.00], label_name(s): ['unwearing_helmet']
safety_helmet_test_2.png: class id(s): [0], score(s): [1.00], label_name(s): ['wearing_helmet']
```
<!-- todo: label 值需要确定 -->
其中,`` 表示该图中人(均)佩戴了安全帽,`` 表示该图中存在未佩戴安全帽的人。
其中,`wearing_helmet` 表示该图中人(均)佩戴了安全帽,`unwearing_helmet` 表示该图中存在未佩戴安全帽的人。
<a name="6.3"></a>
......
......@@ -2,7 +2,7 @@
Global:
checkpoints: null
pretrained_model: null
output_dir: ./output/
output_dir: ./output
device: gpu
save_interval: 1
eval_during_train: True
......@@ -16,7 +16,7 @@ Global:
# model architecture
Arch:
name: MobileNetV3_large_x1_0
name: MobileNetV3_large_x0_35
pretrained: True
class_num: 2
......@@ -102,7 +102,7 @@ DataLoader:
use_shared_memory: True
Infer:
infer_imgs: docs/images/inference_deployment/whl_demo.jpg
infer_imgs: deploy/images/PULC/safety_helmet/safety_helmet_test_1.png
batch_size: 1
transforms:
- DecodeImage:
......@@ -121,8 +121,8 @@ Infer:
PostProcess:
name: ThreshOutput
threshold: 0.9235
label_0: wearing
label_1: unwearing
label_0: wearing_helmet
label_1: unwearing_helmet
Metric:
Train:
......
......@@ -101,7 +101,7 @@ DataLoader:
use_shared_memory: True
Infer:
infer_imgs: docs/images/inference_deployment/whl_demo.jpg
infer_imgs: deploy/images/PULC/safety_helmet/safety_helmet_test_1.png
batch_size: 1
transforms:
- DecodeImage:
......@@ -120,8 +120,8 @@ Infer:
PostProcess:
name: ThreshOutput
threshold: 0.9235
label_0: wearing
label_1: unwearing
label_0: wearing_helmet
label_1: unwearing_helmet
Metric:
Train:
......
......@@ -151,7 +151,7 @@ DataLoader:
use_shared_memory: True
Infer:
infer_imgs: docs/images/inference_deployment/whl_demo.jpg
infer_imgs: deploy/images/PULC/safety_helmet/safety_helmet_test_1.png
batch_size: 1
transforms:
- DecodeImage:
......@@ -170,8 +170,8 @@ Infer:
PostProcess:
name: ThreshOutput
threshold: 0.9235
label_0: wearing
label_1: unwearing
label_0: wearing_helmet
label_1: unwearing_helmet
Metric:
Train:
......
......@@ -115,7 +115,7 @@ DataLoader:
use_shared_memory: True
Infer:
infer_imgs: docs/images/inference_deployment/whl_demo.jpg
infer_imgs: deploy/images/PULC/safety_helmet/safety_helmet_test_1.png
batch_size: 1
transforms:
- DecodeImage:
......@@ -134,8 +134,8 @@ Infer:
PostProcess:
name: ThreshOutput
threshold: 0.9235
label_0: wearing
label_1: unwearing
label_0: wearing_helmet
label_1: unwearing_helmet
Metric:
Train:
......
# global configs
Global:
checkpoints: null
pretrained_model: null
output_dir: ./output
device: gpu
save_interval: 1
eval_during_train: True
eval_interval: 1
epochs: 60
print_batch_step: 10
use_visualdl: False
# used for static mode and model export
image_shape: [3, 224, 224]
save_inference_dir: ./inference
# model architecture
Arch:
name: Res2Net200_vd_26w_4s
class_num: 2
pretrained: True
# loss function config for traing/eval process
Loss:
Train:
- CELoss:
weight: 1.0
epsilon: 0.1
Eval:
- CELoss:
weight: 1.0
Optimizer:
name: Momentum
momentum: 0.9
lr:
name: Cosine
learning_rate: 0.005
regularizer:
name: 'L2'
coeff: 0.0001
# data loader for train and eval
DataLoader:
Train:
dataset:
name: ImageNetDataset
image_root: ./dataset/SafetyHelmetV3/
cls_label_path: ./dataset/SafetyHelmetV3/train_list.txt
transform_ops:
- DecodeImage:
to_rgb: True
channel_first: False
- RandCropImage:
size: 224
- RandFlipImage:
flip_code: 1
- NormalizeImage:
scale: 1.0/255.0
mean: [0.485, 0.456, 0.406]
std: [0.229, 0.224, 0.225]
order: ''
batch_transform_ops:
- MixupOperator:
alpha: 0.2
sampler:
name: DistributedBatchSampler
batch_size: 32
drop_last: False
shuffle: True
loader:
num_workers: 8
use_shared_memory: True
Eval:
dataset:
name: ImageNetDataset
image_root: ./dataset/SafetyHelmetV3/
cls_label_path: ./dataset/SafetyHelmetV3/eval_list.txt
transform_ops:
- DecodeImage:
to_rgb: True
channel_first: False
- ResizeImage:
resize_short: 256
- CropImage:
size: 224
- NormalizeImage:
scale: 1.0/255.0
mean: [0.485, 0.456, 0.406]
std: [0.229, 0.224, 0.225]
order: ''
sampler:
name: DistributedBatchSampler
batch_size: 64
drop_last: False
shuffle: False
loader:
num_workers: 4
use_shared_memory: True
Infer:
infer_imgs: deploy/images/PULC/safety_helmet/safety_helmet_test_1.png
batch_size: 1
transforms:
- DecodeImage:
to_rgb: True
channel_first: False
- ResizeImage:
resize_short: 256
- CropImage:
size: 224
- NormalizeImage:
scale: 1.0/255.0
mean: [0.485, 0.456, 0.406]
std: [0.229, 0.224, 0.225]
order: ''
- ToCHWImage:
PostProcess:
name: ThreshOutput
threshold: 0.9235
label_0: wearing_helmet
label_1: unwearing_helmet
Metric:
Train:
- TopkAcc:
topk: [1, 2]
Eval:
- TprAtFpr:
max_fpr: 0.0001
- TopkAcc:
topk: [1, 2]
......@@ -121,7 +121,7 @@ DataLoader:
use_shared_memory: True
Infer:
infer_imgs: docs/images/inference_deployment/whl_demo.jpg
infer_imgs: deploy/images/PULC/safety_helmet/safety_helmet_test_1.png
batch_size: 1
transforms:
- DecodeImage:
......@@ -140,8 +140,8 @@ Infer:
PostProcess:
name: ThreshOutput
threshold: 0.9235
label_0: wearing
label_1: unwearing
label_0: wearing_helmet
label_1: unwearing_helmet
Metric:
Eval:
......
Markdown is supported
0% .
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