diff --git a/docs/apis/models/semantic_segmentation.md b/docs/apis/models/semantic_segmentation.md index 82b758d98f243e6f653c5e8d39d181b45e150587..a78cffb5cb95bf89f548b0bcb62850e5a0feaafe 100755 --- a/docs/apis/models/semantic_segmentation.md +++ b/docs/apis/models/semantic_segmentation.md @@ -112,6 +112,46 @@ batch_predict(self, img_file_list, transforms=None, thread_num=2): +### tile_predict + +> DeepLabv3p模型无重叠的大图切小图预测接口。将大图像切分成互不重叠多个小块,分别对每个小块进行预测,最后将小块预测结果拼接成大图预测结果。由于每个小块边缘部分的预测效果会比中间部分的差,因此每个小块拼接处可能会有明显的裂痕感。 + +> 需要注意的是,只有在训练过程中定义了eval_dataset,模型在保存时才会将预测时的图像处理流程保存在`DeepLabv3p.test_transforms`和`DeepLabv3p.eval_transforms`中。如未在训练时定义eval_dataset,那在调用预测`tile_predict`接口时,用户需要再重新定义test_transforms传入给`tile_predict`接口。 + +> **参数** +> > +> > - **img_file** (str|np.ndarray): 预测图像路径或numpy数组(HWC排列,BGR格式)。 +> > - **tile_size** (list|tuple): 切分小块的大小,格式为(W,H)。默认值为[512, 512]。 +> > - **batch_size** (int):对小块进行批量预测时的批量大小。默认值为32。 +> > - **thread_num** (int): 并发执行各小块预处理时的线程数。默认值为8。 +> > - **transforms** (paddlex.seg.transforms): 数据预处理操作。 + +> **返回值** +> > +> > - **dict**: 包含关键字'label_map'和'score_map', 'label_map'存储预测结果灰度图,像素值表示对应的类别,'score_map'存储各类别的概率,shape=(h, w, num_classes)。 + +### overlap_tile_predict + +> DeepLabv3p模型有重叠的大图切小图预测接口。Unet论文作者提出一种有重叠的大图切小图策略(Overlap-tile strategy)来消除拼接处的裂痕感。每次划分小块时向四周扩展面积,例如下图中的蓝色部分区域,到拼接大图时取小块中间部分的预测结果,例如下图中的黄色部分区域,对于处于原始图像边缘处的小块,其扩展面积下的像素则通过将边缘部分像素镜像填补得到。 + +![](../../../examples/remote_sensing/images/overlap_tile.png) + +> 需要注意的是,只有在训练过程中定义了eval_dataset,模型在保存时才会将预测时的图像处理流程保存在`DeepLabv3p.test_transforms`和`DeepLabv3p.eval_transforms`中。如未在训练时定义eval_dataset,那在调用预测`overlap_tile_predict`接口时,用户需要再重新定义test_transforms传入给`overlap_tile_predict`接口。 + +> **参数** +> > +> > - **img_file** (str|np.ndarray): 预测图像路径或numpy数组(HWC排列,BGR格式)。 +> > - **tile_size** (list|tuple): 切分小块中间部分用于拼接预测结果的大小,格式为(W,H)。默认值为[512, 512]。 +> > - **pad_size** (list|tuple): 切分小块向四周扩展的大小,格式为(W,H)。 +> > - **batch_size** (int):对小块进行批量预测时的批量大小。默认值为32。 +> > - **thread_num** (int): 并发执行各小块预处理时的线程数。默认值为8。 +> > - **transforms** (paddlex.seg.transforms): 数据预处理操作。 + +> **返回值** +> > +> > - **dict**: 包含关键字'label_map'和'score_map', 'label_map'存储预测结果灰度图,像素值表示对应的类别,'score_map'存储各类别的概率,shape=(h, w, num_classes)。 + + ## paddlex.seg.UNet ```python @@ -133,6 +173,8 @@ paddlex.seg.UNet(num_classes=2, upsample_mode='bilinear', use_bce_loss=False, us > - evaluate 评估接口说明同 [DeepLabv3p模型evaluate接口](#evaluate) > - predict 预测接口说明同 [DeepLabv3p模型predict接口](#predict) > - batch_predict 批量预测接口说明同 [DeepLabv3p模型predict接口](#batch-predict) +> - tile_predict 无重叠的大图切小图预测接口同 [DeepLabv3p模型tile_predict接口](#tile-predict) +> - overlap_tile_predict 有重叠的大图切小图预测接口同 [DeepLabv3p模型poverlap_tile_predict接口](#overlap-tile-predict) ## paddlex.seg.HRNet @@ -155,6 +197,8 @@ paddlex.seg.HRNet(num_classes=2, width=18, use_bce_loss=False, use_dice_loss=Fal > - evaluate 评估接口说明同 [DeepLabv3p模型evaluate接口](#evaluate) > - predict 预测接口说明同 [DeepLabv3p模型predict接口](#predict) > - batch_predict 批量预测接口说明同 [DeepLabv3p模型predict接口](#batch-predict) +> - tile_predict 无重叠的大图切小图预测接口同 [DeepLabv3p模型tile_predict接口](#tile-predict) +> - overlap_tile_predict 有重叠的大图切小图预测接口同 [DeepLabv3p模型poverlap_tile_predict接口](#overlap-tile-predict) ## paddlex.seg.FastSCNN @@ -177,3 +221,5 @@ paddlex.seg.FastSCNN(num_classes=2, use_bce_loss=False, use_dice_loss=False, cla > - evaluate 评估接口说明同 [DeepLabv3p模型evaluate接口](#evaluate) > - predict 预测接口说明同 [DeepLabv3p模型predict接口](#predict) > - batch_predict 批量预测接口说明同 [DeepLabv3p模型predict接口](#batch-predict) +> - tile_predict 无重叠的大图切小图预测接口同 [DeepLabv3p模型tile_predict接口](#tile-predict) +> - overlap_tile_predict 有重叠的大图切小图预测接口同 [DeepLabv3p模型poverlap_tile_predict接口](#overlap-tile-predict) diff --git a/docs/examples/index.rst b/docs/examples/index.rst index 0d660c9af9d0bde92767dd8a422c939abbf1984d..8001afe03c2b6470ec4a31d9d9617cfaa62c52aa 100755 --- a/docs/examples/index.rst +++ b/docs/examples/index.rst @@ -12,3 +12,4 @@ PaddleX精选飞桨视觉开发套件在产业实践中的成熟模型结构, solutions.md meter_reader.md human_segmentation.md + remote_sensing.md diff --git a/docs/examples/remote_sensing.md b/docs/examples/remote_sensing.md new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..f99a3b690318121b30aae901a5ee820d43cf71c0 --- /dev/null +++ b/docs/examples/remote_sensing.md @@ -0,0 +1,76 @@ +# 遥感影像分割 + +本案例基于PaddleX实现遥感影像分割,提供无重叠的大图切小图以及有重叠的大图切小图两种预测方式。 + +## 前置依赖 + +* Paddle paddle >= 1.8.4 +* Python >= 3.5 +* PaddleX >= 1.1.0 + +安装的相关问题参考[PaddleX安装](../install.md) + +下载PaddleX源码: + +``` +git clone https://github.com/PaddlePaddle/PaddleX +``` + +该案例所有脚本均位于`PaddleX/examples/remote_sensing/`,进入该目录: + +``` +cd PaddleX/examples/remote_sensing/ +``` + +## 数据准备 + +本案例使用2015 CCF大数据比赛提供的高清遥感影像,包含5张带标注的RGB图像,图像尺寸最大有7969 × 7939、最小有4011 × 2470。该数据集共标注了5类物体,分别是背景(标记为0)、植被(标记为1)、建筑(标记为2)、水体(标记为3)、道路 (标记为4)。 + +本案例将前4张图片划分入训练集,第5张图片作为验证集。为增加训练时的批量大小,以滑动窗口为(1024,1024)、步长为(512, 512)对前4张图片进行切分,加上原本的4张大尺寸图片,训练集一共有688张图片。直接对大图片进行验证会导致显存不足,为避免此类问题的出现,针对验证集,以滑动窗口为(769, 769)、步长为(769,769)对第5张图片进行切分,得到40张子图片。 + +运行以下脚本,下载原始数据集,并完成数据集的切分: + +``` +python3 prepare_data.py +``` + +## 模型训练 + +分割模型选择Backbone为MobileNetv3_large_ssld的Deeplabv3模型,该模型兼备高性能高精度的优点。运行以下脚本,进行模型训练: +``` +python3 train.py +``` + +## 模型预测 + +直接对大图片进行预测会导致显存不足,为避免此类问题的出现,本案例提供了两种预测方式:无重叠的大图切小图和有重叠的大图切小图。 + +* 无重叠的大图切小图 + +将大图像切分成互不重叠多个小块,分别对每个小块进行预测,最后将小块预测结果拼接成大图预测结果。由于每个小块边缘部分的预测效果会比中间部分的差,因此每个小块拼接处可能会有明显的裂痕感。 + +该预测方式的API接口详见[tile_predict](../apis/models/semantic_segmentation.html#tile-predict)。 + +* 有重叠的大图切小图 + +Unet论文作者提出一种有重叠的大图切小图策略(Overlap-tile strategy)来消除拼接处的裂痕感。每次划分小块时向四周扩展面积,例如下图中的蓝色部分区域,到拼接大图时取小块中间部分的预测结果,例如下图中的黄色部分区域,对于处于原始图像边缘处的小块,其扩展面积下的像素则通过将边缘部分像素镜像填补得到。 + +该预测方式的API接口说明详见[overlap_tile_predict](../apis/models/semantic_segmentation.html#overlap-tile-predict)。 + +![](../../examples/remote_sensing/images/overlap_tile.png) + +相比无重叠的大图切小图,有重叠的大图切小图策略将本案例的模型精度miou从80.58%提升至81.52%,并且将预测可视化结果中裂痕感显著消除,可见下图中两种预测方式的效果对比。 + +![](../../examples/remote_sensing/images/visualize_compare.png) + +运行以下脚本使用有重叠的大图切小图预测方式进行预测。如需使用无重叠的大图切小图的预测方式,参考以下脚本中的注释修改模型预测接口: +``` +python3 predict.py +``` + +## 模型评估 + +在训练过程中,每隔10个迭代轮数会评估一次模型在验证集的精度。由于已事先将原始大尺寸图片切分成小块,此时相当于使用无重叠的大图切小图预测方式,最优模型精度miou为80.58%。运行以下脚本,将采用有重叠的大图切小图的预测方式,重新评估原始大尺寸图片的模型精度,此时miou为81.52%。 +``` +python3 eval.py +``` diff --git a/docs/examples/remote_sensing/index.rst b/docs/examples/remote_sensing/index.rst deleted file mode 100755 index dc375659be121c4bd04843fd281416a4d00ad865..0000000000000000000000000000000000000000 --- a/docs/examples/remote_sensing/index.rst +++ /dev/null @@ -1,5 +0,0 @@ -遥感分割案例 -======================================= - - -这里面写遥感分割案例,可根据需求拆分为多个文档 diff --git a/examples/remote_sensing/README.md b/examples/remote_sensing/README.md new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..d6b00d03268e33be1d7146517c8dd1f9c4b589f7 --- /dev/null +++ b/examples/remote_sensing/README.md @@ -0,0 +1,82 @@ +# 遥感影像分割 + +本案例基于PaddleX实现遥感影像分割,提供无重叠的大图切小图以及有重叠的大图切小图两种预测方式。 + +## 目录 +* [数据准备](#1) +* [模型训练](#2) +* [模型预测](#3) +* [模型评估](#4) + +#### 前置依赖 + +* Paddle paddle >= 1.8.4 +* Python >= 3.5 +* PaddleX >= 1.1.0 + +安装的相关问题参考[PaddleX安装](../install.md) + +下载PaddleX源码: + +``` +git clone https://github.com/PaddlePaddle/PaddleX +``` + +该案例所有脚本均位于`PaddleX/examples/remote_sensing/`,进入该目录: + +``` +cd PaddleX/examples/remote_sensing/ +``` + +##

数据准备

+ +本案例使用2015 CCF大数据比赛提供的高清遥感影像,包含5张带标注的RGB图像,图像尺寸最大有7969 × 7939、最小有4011 × 2470。该数据集共标注了5类物体,分别是背景(标记为0)、植被(标记为1)、建筑(标记为2)、水体(标记为3)、道路 (标记为4)。 + +本案例将前4张图片划分入训练集,第5张图片作为验证集。为增加训练时的批量大小,以滑动窗口为(1024,1024)、步长为(512, 512)对前4张图片进行切分,加上原本的4张大尺寸图片,训练集一共有688张图片。直接对大图片进行验证会导致显存不足,为避免此类问题的出现,针对验证集,以滑动窗口为(769, 769)、步长为(769,769)对第5张图片进行切分,得到40张子图片。 + +运行以下脚本,下载原始数据集,并完成数据集的切分: + +``` +python3 prepare_data.py +``` + +##

模型训练

+ +分割模型选择Backbone为MobileNetv3_large_ssld的Deeplabv3模型,该模型兼备高性能高精度的优点。运行以下脚本,进行模型训练: +``` +python3 train.py +``` + +##

模型预测

+ +直接对大图片进行预测会导致显存不足,为避免此类问题的出现,本案例提供了两种预测方式:无重叠的大图切小图和有重叠的大图切小图。 + +* 无重叠的大图切小图 + +将大图像切分成互不重叠多个小块,分别对每个小块进行预测,最后将小块预测结果拼接成大图预测结果。由于每个小块边缘部分的预测效果会比中间部分的差,因此每个小块拼接处可能会有明显的裂痕感。 + +该预测方式的API接口详见[tile_predict](https://paddlex.readthedocs.io/zh_CN/develop/apis/models/semantic_segmentation.html#tile-predict)。 + +* 有重叠的大图切小图 + +Unet论文作者提出一种有重叠的大图切小图策略(Overlap-tile strategy)来消除拼接处的裂痕感。每次划分小块时向四周扩展面积,例如下图中的蓝色部分区域,到拼接大图时取小块中间部分的预测结果,例如下图中的黄色部分区域,对于处于原始图像边缘处的小块,其扩展面积下的像素则通过将边缘部分像素镜像填补得到。 + +该预测方式的API接口说明详见[overlap_tile_predict](https://paddlex.readthedocs.io/zh_CN/develop/apis/models/semantic_segmentation.html#overlap-tile-predict)。 + +![](images/overlap_tile.png) + +相比无重叠的大图切小图,有重叠的大图切小图策略将本案例的模型精度miou从80.58%提升至81.52%,并且将预测可视化结果中裂痕感显著消除,可见下图中两种预测方式的效果对比。 + +![](images/visualize_compare.png) + +运行以下脚本使用有重叠的大图切小图预测方式进行预测。如需使用无重叠的大图切小图的预测方式,参考以下脚本中的注释修改模型预测接口: +``` +python3 predict.py +``` + +##

模型评估

+ +在训练过程中,每隔10个迭代轮数会评估一次模型在验证集的精度。由于已事先将原始大尺寸图片切分成小块,此时相当于使用无重叠的大图切小图预测方式,最优模型精度miou为80.58%。运行以下脚本,将采用有重叠的大图切小图的预测方式,重新评估原始大尺寸图片的模型精度,此时miou为81.52%。 +``` +python3 eval.py +``` diff --git a/examples/remote_sensing/eval.py b/examples/remote_sensing/eval.py new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..98e74e4cad516b62ff40a7a3ac9cbe99c362b06b --- /dev/null +++ b/examples/remote_sensing/eval.py @@ -0,0 +1,50 @@ +# 环境变量配置,用于控制是否使用GPU +# 说明文档:https://paddlex.readthedocs.io/zh_CN/develop/appendix/parameters.html#gpu +import os +os.environ['CUDA_VISIBLE_DEVICES'] = '0' +import numpy as np +import cv2 +from PIL import Image +from collections import OrderedDict + +import paddlex as pdx +import paddlex.utils.logging as logging +from paddlex.cv.models.utils.seg_eval import ConfusionMatrix + +# 导入模型参数 +model = pdx.load_model('output/deeplabv3p_mobilenetv3_large_ssld/best_model') + +# 指定待评估图像路径及其标注文件路径 +img_file = "dataset/JPEGImages/5.png" +label_file = "dataset/Annotations/5_class.png" + +# 定义用于计算miou、iou、macc、acc、kapp指标的混淆矩阵类 +conf_mat = ConfusionMatrix(model.num_classes, streaming=True) + +# 使用"无重叠的大图切小图"方式进行预测:将大图像切分成互不重叠多个小块,分别对每个小块进行预测 +# 最后将小块预测结果拼接成大图预测结果 +# API说明:https://paddlex.readthedocs.io/zh_CN/develop/apis/models/semantic_segmentation.html#tile-predict +# tile_predict = model.tile_predict(img_file=img_file, tile_size=(769, 769)) +# pred = tile_predict["label_map"] + +# 使用"有重叠的大图切小图"策略进行预测:将大图像切分成相互重叠的多个小块, +# 分别对每个小块进行预测,将小块预测结果的中间部分拼接成大图预测结果 +# API说明:https://paddlex.readthedocs.io/zh_CN/develop/apis/models/semantic_segmentation.html#overlap-tile-predict +overlap_tile_predict = model.overlap_tile_predict( + img_file=img_file, tile_size=(769, 769)) +pred = overlap_tile_predict["label_map"] + +# 更新混淆矩阵 +pred = pred[np.newaxis, :, :, np.newaxis] +pred = pred.astype(np.int64) +label = np.asarray(Image.open("dataset/Annotations/5_class.png")) +label = label[np.newaxis, np.newaxis, :, :] +mask = label != model.ignore_index +conf_mat.calculate(pred=pred, label=label, ignore=mask) + +# 计算miou、iou、macc、acc、kapp +category_iou, miou = conf_mat.mean_iou() +category_acc, macc = conf_mat.accuracy() +logging.info( + "miou={:.6f} category_iou={} macc={:.6f} category_acc={} kappa={:.6f}". + format(miou, category_iou, macc, category_acc, conf_mat.kappa())) diff --git a/examples/remote_sensing/images/overlap_tile.png b/examples/remote_sensing/images/overlap_tile.png new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..60347caeb41b0807ad1cec84fac690e7318d20e1 Binary files /dev/null and b/examples/remote_sensing/images/overlap_tile.png differ diff --git a/examples/remote_sensing/images/visualize_compare.png b/examples/remote_sensing/images/visualize_compare.png new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..a957a10f302f981523ed704d3a1b84708c5aa357 Binary files /dev/null and b/examples/remote_sensing/images/visualize_compare.png differ diff --git a/examples/remote_sensing/predict.py b/examples/remote_sensing/predict.py new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..51484fc9d6c7f284ca0ce52c452e17e3be4abda8 --- /dev/null +++ b/examples/remote_sensing/predict.py @@ -0,0 +1,30 @@ +# 环境变量配置,用于控制是否使用GPU +# 说明文档:https://paddlex.readthedocs.io/zh_CN/develop/appendix/parameters.html#gpu +import os +os.environ['CUDA_VISIBLE_DEVICES'] = '0' + +import paddlex as pdx + +# 导入模型参数 +model = pdx.load_model('output/deeplabv3p_mobilenetv3_large_ssld/best_model') + +# 指定待预测图像路径 +img_file = "dataset/JPEGImages/5.png" + +# 使用"无重叠的大图切小图"方式进行预测:将大图像切分成互不重叠多个小块,分别对每个小块进行预测 +# 最后将小块预测结果拼接成大图预测结果 +# API说明:https://paddlex.readthedocs.io/zh_CN/develop/apis/models/semantic_segmentation.html#tile-predict +# pred = model.tile_predict(img_file=img_file, tile_size=(769, 769)) + +# 使用"有重叠的大图切小图"策略进行预测:将大图像切分成相互重叠的多个小块, +# 分别对每个小块进行预测,将小块预测结果的中间部分拼接成大图预测结果 +# API说明:https://paddlex.readthedocs.io/zh_CN/develop/apis/models/semantic_segmentation.html#overlap-tile-predict +pred = model.overlap_tile_predict(img_file=img_file, tile_size=(769, 769)) + +# 可视化预测结果 +# API说明: +pdx.seg.visualize( + img_file, + pred, + weight=0., + save_dir='output/deeplabv3p_mobilenetv3_large_ssld/') diff --git a/examples/remote_sensing/prepara_data.py b/examples/remote_sensing/prepara_data.py new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..6951bf8eb510564e06701c7ddb1c59fb4fc1b25b --- /dev/null +++ b/examples/remote_sensing/prepara_data.py @@ -0,0 +1,95 @@ +import os +import os.path as osp +import numpy as np +import cv2 +import shutil +from PIL import Image +import paddlex as pdx + +# 定义训练集切分时的滑动窗口大小和步长,格式为(W, H) +train_tile_size = (1024, 1024) +train_stride = (512, 512) +# 定义验证集切分时的滑动窗口大小和步长,格式(W, H) +val_tile_size = (769, 769) +val_stride = (769, 769) + +# 下载并解压2015 CCF大数据比赛提供的高清遥感影像 +ccf_remote_dataset = 'https://bj.bcebos.com/paddlex/examples/remote_sensing/datasets/ccf_remote_dataset.tar.gz' +pdx.utils.download_and_decompress(ccf_remote_dataset, path='./') + +if not osp.exists('./dataset/JPEGImages'): + os.makedirs('./dataset/JPEGImages') +if not osp.exists('./dataset/Annotations'): + os.makedirs('./dataset/Annotations') + +# 将前4张图片划分入训练集,并切分成小块之后加入到训练集中 +# 并生成train_list.txt +for train_id in range(1, 5): + shutil.copyfile("ccf_remote_dataset/{}.png".format(train_id), + "./dataset/JPEGImages/{}.png".format(train_id)) + shutil.copyfile("ccf_remote_dataset/{}_class.png".format(train_id), + "./dataset/Annotations/{}_class.png".format(train_id)) + mode = 'w' if train_id == 1 else 'a' + with open('./dataset/train_list.txt', mode) as f: + f.write("JPEGImages/{}.png Annotations/{}_class.png\n".format( + train_id, train_id)) + +for train_id in range(1, 5): + image = cv2.imread('ccf_remote_dataset/{}.png'.format(train_id)) + label = Image.open('ccf_remote_dataset/{}_class.png'.format(train_id)) + H, W, C = image.shape + train_tile_id = 1 + for h in range(0, H, train_stride[1]): + for w in range(0, W, train_stride[0]): + left = w + upper = h + right = min(w + train_tile_size[0] * 2, W) + lower = min(h + train_tile_size[1] * 2, H) + tile_image = image[upper:lower, left:right, :] + cv2.imwrite("./dataset/JPEGImages/{}_{}.png".format( + train_id, train_tile_id), tile_image) + cut_label = label.crop((left, upper, right, lower)) + cut_label.save("./dataset/Annotations/{}_class_{}.png".format( + train_id, train_tile_id)) + with open('./dataset/train_list.txt', 'a') as f: + f.write("JPEGImages/{}_{}.png Annotations/{}_class_{}.png\n". + format(train_id, train_tile_id, train_id, + train_tile_id)) + train_tile_id += 1 + +# 将第5张图片切分成小块之后加入到验证集中 +val_id = 5 +val_tile_id = 1 +shutil.copyfile("ccf_remote_dataset/{}.png".format(val_id), + "./dataset/JPEGImages/{}.png".format(val_id)) +shutil.copyfile("ccf_remote_dataset/{}_class.png".format(val_id), + "./dataset/Annotations/{}_class.png".format(val_id)) +image = cv2.imread('ccf_remote_dataset/{}.png'.format(val_id)) +label = Image.open('ccf_remote_dataset/{}_class.png'.format(val_id)) +H, W, C = image.shape +for h in range(0, H, val_stride[1]): + for w in range(0, W, val_stride[0]): + left = w + upper = h + right = min(w + val_tile_size[0], W) + lower = min(h + val_tile_size[1], H) + cut_image = image[upper:lower, left:right, :] + cv2.imwrite("./dataset/JPEGImages/{}_{}.png".format( + val_id, val_tile_id), cut_image) + cut_label = label.crop((left, upper, right, lower)) + cut_label.save("./dataset/Annotations/{}_class_{}.png".format( + val_id, val_tile_id)) + mode = 'w' if val_tile_id == 1 else 'a' + with open('./dataset/val_list.txt', mode) as f: + f.write("JPEGImages/{}_{}.png Annotations/{}_class_{}.png\n". + format(val_id, val_tile_id, val_id, val_tile_id)) + val_tile_id += 1 + +# 生成labels.txt +label_list = ['background', 'vegetation', 'building', 'water', 'road'] +for i, label in enumerate(label_list): + mode = 'w' if i == 0 else 'a' + with open('./dataset/labels.txt', 'a') as f: + name = "{}\n".format(label) if i < len( + label_list) - 1 else "{}".format(label) + f.write(name) diff --git a/examples/remote_sensing/train.py b/examples/remote_sensing/train.py new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..6a7ff121a9e54648ef8aa754d77360cc14e871f8 --- /dev/null +++ b/examples/remote_sensing/train.py @@ -0,0 +1,55 @@ +# 环境变量配置,用于控制是否使用GPU +# 说明文档:https://paddlex.readthedocs.io/zh_CN/develop/appendix/parameters.html#gpu +import os +os.environ['CUDA_VISIBLE_DEVICES'] = '0' + +import paddlex as pdx +from paddlex.seg import transforms + +# 定义训练和验证时的transforms +# API说明 https://paddlex.readthedocs.io/zh_CN/develop/apis/transforms/seg_transforms.html +train_transforms = transforms.Compose([ + transforms.RandomPaddingCrop(crop_size=769), + transforms.RandomHorizontalFlip(), transforms.RandomVerticalFlip(), + transforms.Normalize() +]) + +eval_transforms = transforms.Compose( + [transforms.Padding(target_size=769), transforms.Normalize()]) + +# 定义训练和验证所用的数据集 +# API说明:https://paddlex.readthedocs.io/zh_CN/develop/apis/datasets.html#paddlex-datasets-segdataset +train_dataset = pdx.datasets.SegDataset( + data_dir='dataset', + file_list='dataset/train_list.txt', + label_list='dataset/labels.txt', + transforms=train_transforms, + shuffle=True) +eval_dataset = pdx.datasets.SegDataset( + data_dir='dataset', + file_list='dataset/val_list.txt', + label_list='dataset/labels.txt', + transforms=eval_transforms) + +## 初始化模型,并进行训练 +## 可使用VisualDL查看训练指标,参考https://paddlex.readthedocs.io/zh_CN/develop/train/visualdl.html +num_classes = len(train_dataset.labels) + +# API说明:https://paddlex.readthedocs.io/zh_CN/develop/apis/models/semantic_segmentation.html#paddlex-seg-deeplabv3p +model = pdx.seg.DeepLabv3p( + num_classes=num_classes, + backbone='MobileNetV3_large_x1_0_ssld', + pooling_crop_size=(769, 769)) + +# API说明:https://paddlex.readthedocs.io/zh_CN/develop/apis/models/semantic_segmentation.html#train +# 各参数介绍与调整说明:https://paddlex.readthedocs.io/zh_CN/develop/appendix/parameters.html +model.train( + num_epochs=400, + train_dataset=train_dataset, + train_batch_size=16, + eval_dataset=eval_dataset, + learning_rate=0.01, + save_interval_epochs=10, + pretrain_weights='CITYSCAPES', + save_dir='output/deeplabv3p_mobilenetv3_large_ssld', + use_vdl=True) diff --git a/paddlex/cv/models/deeplabv3p.py b/paddlex/cv/models/deeplabv3p.py index 2f7971a0961e8520037ff8a054dabaf36b1666c5..b94ebaa885fd7009e109206313a44a7124bfb246 100644 --- a/paddlex/cv/models/deeplabv3p.py +++ b/paddlex/cv/models/deeplabv3p.py @@ -553,8 +553,31 @@ class DeepLabv3p(BaseAPI): img_file, tile_size=[512, 512], batch_size=32, - thread_num=8): - image = cv2.imread(img_file) + thread_num=8, + transforms=None): + """无重叠的大图切小图预测。 + Args: + img_file(str|np.ndarray): 预测图像路径,或者是解码后的排列格式为(H, W, C)且类型为float32且为BGR格式的数组。 + tile_size(list|tuple): 切分小块的大小,格式为(W,H)。默认值为[512, 512]。 + batch_size(int):对小块进行批量预测时的批量大小。默认值为32。 + thread_num (int): 并发执行各小块预处理时的线程数。默认值为8。 + transforms(paddlex.cv.transforms): 数据预处理操作。 + + + Returns: + dict: 包含关键字'label_map'和'score_map', 'label_map'存储预测结果灰度图, + 像素值表示对应的类别,'score_map'存储各类别的概率,shape=(h, w, num_classes) + """ + if transforms is None and not hasattr(self, 'test_transforms'): + raise Exception("transforms need to be defined, now is None.") + + if isinstance(img_file, str): + image = cv2.imread(img_file) + elif isinstance(img_file, np.ndarray): + image = img_file.copy() + else: + raise Exception("im_file must be list/tuple") + height, width, channel = image.shape image_tile_list = list() # crop the image into tile pieces @@ -577,7 +600,8 @@ class DeepLabv3p(BaseAPI): end = min(i + batch_size, num_tiles) res = self.batch_predict( img_file_list=image_tile_list[begin:end], - thread_num=thread_num) + thread_num=thread_num, + transforms=transforms) for j in range(begin, end): h_id = j // (width // tile_size[0] + 1) w_id = j % (width // tile_size[0] + 1) @@ -598,7 +622,31 @@ class DeepLabv3p(BaseAPI): pad_size=[64, 64], batch_size=32, thread_num=8): - image = cv2.imread(img_file) + """有重叠的大图切小图预测。 + Args: + img_file(str|np.ndarray): 预测图像路径,或者是解码后的排列格式为(H, W, C)且类型为float32且为BGR格式的数组。 + tile_size(list|tuple): 切分小块中间部分用于拼接预测结果的大小,格式为(W,H)。默认值为[512, 512]。 + pad_size(list|tuple): 切分小块向四周扩展的大小,格式为(W,H)。默认值为[64,64]。 + batch_size(int):对小块进行批量预测时的批量大小。默认值为32 + thread_num (int): 并发执行各小块预处理时的线程数。默认值为8。 + transforms(paddlex.cv.transforms): 数据预处理操作。 + + + Returns: + dict: 包含关键字'label_map'和'score_map', 'label_map'存储预测结果灰度图, + 像素值表示对应的类别,'score_map'存储各类别的概率,shape=(h, w, num_classes) + """ + + if transforms is None and not hasattr(self, 'test_transforms'): + raise Exception("transforms need to be defined, now is None.") + + if isinstance(img_file, str): + image = cv2.imread(img_file) + elif isinstance(img_file, np.ndarray): + image = img_file.copy() + else: + raise Exception("im_file must be list/tuple") + height, width, channel = image.shape image_tile_list = list() @@ -638,7 +686,8 @@ class DeepLabv3p(BaseAPI): end = min(i + batch_size, num_tiles) res = self.batch_predict( img_file_list=image_tile_list[begin:end], - thread_num=thread_num) + thread_num=thread_num, + transforms=transforms) for j in range(begin, end): h_id = j // (width // tile_size[0] + 1) w_id = j % (width // tile_size[0] + 1)