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# LabelMe数据标注教程

## 1 LabelMe的安装

用户在采集完用于训练、评估和预测的图片之后，需使用数据标注工具[LabelMe](https://github.com/wkentaro/labelme)完成数据标注。LabelMe支持在Windows/macOS/Linux三个系统上使用，且三个系统下的标注格式是一样。具体的安装流程请参见[官方安装指南](https://github.com/wkentaro/labelme)。

## 2 LabelMe的使用

打开终端输入`labelme`会出现LableMe的交互界面，可以先预览`LabelMe`给出的已标注好的图片，再开始标注自定义数据集。

<div align="center">
    <img src="../imgs/annotation/image-1.png" width="600px"/>
    <p>图1 LableMe交互界面的示意图</p>
 </div>

* 预览已标注图片

获取`LabelMe`的源码：
```
git clone https://github.com/wkentaro/labelme
```
终端输入`labelme`会出现LableMe的交互界面，点击`OpenDir`打开`<path/to/labelme>/examples/semantic_segmentation/data_annotated`，其中`<path/to/labelme>`为克隆下来的`labelme`的路径，打开后示意的是语义分割的真值标注。

<div align="center">
    <img src="../imgs/annotation/image-2.png" width="600px"/>
    <p>图2 已标注图片的示意图</p>
 </div>

* 开始标注

请按照下述步骤标注数据集：

​		(1)   点击`OpenDir`打开待标注图片所在目录，点击`Create Polygons`，沿着目标的边缘画多边形，完成后输入目标的类别。在标注过程中，如果某个点画错了，可以按撤销快捷键可撤销该点。Mac下的撤销快捷键为`command+Z`。

<div align="center">
    <img src="../imgs/annotation/image-3.png" width="600px"/>
    <p>图3 标注单个目标的示意图</p>
 </div>

​		(2)   右击选择`Edit Polygons`可以整体移动多边形的位置，也可以移动某个点的位置；右击选择`Edit Label`可以修改每个目标的类别。请根据自己的需要执行这一步骤，若不需要修改，可跳过。

<div align="center">
    <img src="../imgs/annotation/image-4-1.png" width="00px" />
  	<img src="../imgs/annotation/image-4-2.png" width="600px"/>
    <p>图4 修改标注的示意图</p>
 </div>

​		(3)   图片中所有目标的标注都完成后，点击`Save`保存json文件，**请将json文件和图片放在同一个文件夹里**，点击`Next Image`标注下一张图片。

LableMe产出的真值文件可参考我们给出的文件夹`data_annotated`。

<div align="center">
    <img src="../imgs/annotation/image-5.png" width="600px"/>
    <p>图5 LableMe产出的真值文件的示意图</p>
 </div>
 
 **Note：**
 
 对于中间有空洞的目标的标注方法：在标注完目标轮廓后，再沿空洞区域边缘画多边形，并将其指定为其他类别，如果是背景则指定为`_background_`。如下：
 
 <div align="center">
    <img src="../imgs/annotation/image-10.jpg" width="600px"/>
    <p>图6 带空洞目标的标注示意图</p>
 </div>

 ## 3 数据格式转换

* 我们用于完成语义分割的数据集目录结构如下：

 ```
 my_dataset                 # 根目录 
 |-- JPEGImages             # 数据集图片
 |-- SegmentationClassPNG   # 数据集真值 
 |   |-- xxx.png            # 像素级别的真值信息 
 |   |... 
 |-- class_names.txt        # 数据集的类别名称
 
 ```

<div align="center">
    <img src="../imgs/annotation/image-6.png" width="600px"/>
    <p>图7 训练所需的数据集目录的结构示意图</p>
 </div>

* 运行转换脚本需要依赖labelme和pillow，如未安装，请先安装。Labelme的具体安装流程请参见[官方安装指南](https://github.com/wkentaro/labelme)。Pillow的安装：

```shell
pip install pillow
```

* 运行以下代码，将标注后的数据转换成满足以上格式的数据集：

```
  python docs/annotation/labelme2seg.py <path/to/label_json_file> <path/to/output_dataset>
```

其中，`<path/to/label_json_files>`为图片以及LabelMe产出的json文件所在文件夹的目录，`<path/to/output_dataset>`为转换后的数据集所在文件夹的目录。**需注意的是：`<path/to/output_dataset>`不用预先创建，脚本运行时会自动创建，否则会报错。**

转换得到的数据集可参考我们给出的文件夹`my_dataset`。其中，文件`class_names.txt`是数据集中所有标注类别的名称，包含背景类；文件夹`JPEGImages`保存的是数据集的图片；文件夹`SegmentationClassPNG`保存的是各图片的像素级别的真值信息，背景类`_background_`对应为0，其它目标类别从1开始递增，至多为255。

<div align="center">
    <img src="../imgs/annotation/image-7.png" width="600px"/>
    <p>图8 训练所需的数据集各目录的内容示意图</p>
 </div>