YOLOv9训练损失、精度、mAP绘图功能 | 支持多结果对比,多结果绘在一个图片(消融实验、科研必备)

本文主要是介绍YOLOv9训练损失、精度、mAP绘图功能 | 支持多结果对比,多结果绘在一个图片(消融实验、科研必备),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

一、本文介绍

本文给大家带来的是YOLOv9系列的绘图功能,我将向大家介绍YOLO系列的绘图功能。我们在进行实验时,经常需要比较多个结果,针对这一问题,我写了点代码来解决这个问题,它可以根据训练结果绘制损失(loss)和mAP(平均精度均值)的对比图。这个工具不仅支持多个文件的对比分析,还允许大家在现有代码的基础上进行修,从而达到数据可视化的功能,大家也可以将对比图放在论文中进行对比也是非常不错的选择。

先展示一下效果图-> 

专栏地址:YOLOv9有效涨点专栏-持续复现各种顶会内容-有效涨点-全网改进最全的专栏 

损失对比图片->

目录

一、本文介绍

二、绘图工具核心代码 

三、使用讲解 

四、本文总结


二、绘图工具核心代码 

import os
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as pltdef plot_metrics_and_loss(experiment_names, metrics_info, loss_info, metrics_subplot_layout, loss_subplot_layout,metrics_figure_size=(15, 10), loss_figure_size=(15, 10), base_directory='runs/train'):# Plot metricsplt.figure(figsize=metrics_figure_size)for i, (metric_name, title) in enumerate(metrics_info):plt.subplot(*metrics_subplot_layout, i + 1)for name in experiment_names:file_path = os.path.join(base_directory, name, 'results.csv')data = pd.read_csv(file_path)column_name = [col for col in data.columns if col.strip() == metric_name][0]plt.plot(data[column_name], label=name)plt.xlabel('Epoch')plt.title(title)plt.legend()plt.tight_layout()metrics_filename = 'metrics_curves.png'plt.savefig(metrics_filename)plt.show()# Plot lossplt.figure(figsize=loss_figure_size)for i, (loss_name, title) in enumerate(loss_info):plt.subplot(*loss_subplot_layout, i + 1)for name in experiment_names:file_path = os.path.join(base_directory, name, 'results.csv')data = pd.read_csv(file_path)column_name = [col for col in data.columns if col.strip() == loss_name][0]plt.plot(data[column_name], label=name)plt.xlabel('Epoch')plt.title(title)plt.legend()plt.tight_layout()loss_filename = 'loss_curves.png'plt.savefig(loss_filename)plt.show()return metrics_filename, loss_filename# Metrics to plot
metrics_info = [('metrics/precision', 'Precision'),('metrics/recall', 'Recall'),('metrics/mAP_0.5', 'mAP at IoU=0.5'),('metrics/mAP_0.5:0.95', 'mAP for IoU Range 0.5-0.95')
]# Loss to plot
loss_info = [('train/box_loss', 'Training Box Loss'),('train/cls_loss', 'Training Classification Loss'),('train/obj_loss', 'Training OBJ Loss'),('val/box_loss', 'Validation Box Loss'),('val/cls_loss', 'Validation Classification Loss'),('val/obj_loss', 'Validation obj Loss')
]# Plot the metrics and loss from multiple experiments
metrics_filename, loss_filename = plot_metrics_and_loss(experiment_names=['exp40', 'exp38'],metrics_info=metrics_info,loss_info=loss_info,metrics_subplot_layout=(2, 2),loss_subplot_layout=(2, 3)
)


三、使用讲解 

使用方式非常简单,我们首先创建一个文件,将核心代码粘贴进去,其中experiment_names这个参数就代表我们的每个训练结果的名字, 我们只需要修改这个即可,我这里就是五个结果进行对比,修改完成之后大家运行该文件即可。

五、热力图代码 

使用方式我会单独更一篇,这个热力图代码的进阶版,这里只是先放一下。 

import warnings
warnings.filterwarnings('ignore')
warnings.simplefilter('ignore')
import torch, yaml, cv2, os, shutil
import numpy as np
np.random.seed(0)
import matplotlib.pyplot as plt
from tqdm import trange
from PIL import Image
from ultralytics.nn.tasks import DetectionModel as Model
from ultralytics.utils.torch_utils import intersect_dicts
from ultralytics.utils.ops import xywh2xyxy
from pytorch_grad_cam import GradCAMPlusPlus, GradCAM, XGradCAM
from pytorch_grad_cam.utils.image import show_cam_on_image
from pytorch_grad_cam.activations_and_gradients import ActivationsAndGradientsdef letterbox(im, new_shape=(640, 640), color=(114, 114, 114), auto=True, scaleFill=False, scaleup=True, stride=32):# Resize and pad image while meeting stride-multiple constraintsshape = im.shape[:2]  # current shape [height, width]if isinstance(new_shape, int):new_shape = (new_shape, new_shape)# Scale ratio (new / old)r = min(new_shape[0] / shape[0], new_shape[1] / shape[1])if not scaleup:  # only scale down, do not scale up (for better val mAP)r = min(r, 1.0)# Compute paddingratio = r, r  # width, height ratiosnew_unpad = int(round(shape[1] * r)), int(round(shape[0] * r))dw, dh = new_shape[1] - new_unpad[0], new_shape[0] - new_unpad[1]  # wh paddingif auto:  # minimum rectangledw, dh = np.mod(dw, stride), np.mod(dh, stride)  # wh paddingelif scaleFill:  # stretchdw, dh = 0.0, 0.0new_unpad = (new_shape[1], new_shape[0])ratio = new_shape[1] / shape[1], new_shape[0] / shape[0]  # width, height ratiosdw /= 2  # divide padding into 2 sidesdh /= 2if shape[::-1] != new_unpad:  # resizeim = cv2.resize(im, new_unpad, interpolation=cv2.INTER_LINEAR)top, bottom = int(round(dh - 0.1)), int(round(dh + 0.1))left, right = int(round(dw - 0.1)), int(round(dw + 0.1))im = cv2.copyMakeBorder(im, top, bottom, left, right, cv2.BORDER_CONSTANT, value=color)  # add borderreturn im, ratio, (dw, dh)class yolov8_heatmap:def __init__(self, weight, cfg, device, method, layer, backward_type, conf_threshold, ratio):device = torch.device(device)ckpt = torch.load(weight)model_names = ckpt['model'].namescsd = ckpt['model'].float().state_dict()  # checkpoint state_dict as FP32model = Model(cfg, ch=3, nc=len(model_names)).to(device)csd = intersect_dicts(csd, model.state_dict(), exclude=['anchor'])  # intersectmodel.load_state_dict(csd, strict=False)  # loadmodel.eval()print(f'Transferred {len(csd)}/{len(model.state_dict())} items')target_layers = [eval(layer)]method = eval(method)colors = np.random.uniform(0, 255, size=(len(model_names), 3)).astype(np.int)self.__dict__.update(locals())def post_process(self, result):logits_ = result[:, 4:]boxes_ = result[:, :4]sorted, indices = torch.sort(logits_.max(1)[0], descending=True)return torch.transpose(logits_[0], dim0=0, dim1=1)[indices[0]], torch.transpose(boxes_[0], dim0=0, dim1=1)[indices[0]], xywh2xyxy(torch.transpose(boxes_[0], dim0=0, dim1=1)[indices[0]]).cpu().detach().numpy()def draw_detections(self, box, color, name, img):xmin, ymin, xmax, ymax = list(map(int, list(box)))cv2.rectangle(img, (xmin, ymin), (xmax, ymax), tuple(int(x) for x in color), 2)cv2.putText(img, str(name), (xmin, ymin - 5), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.8, tuple(int(x) for x in color), 2, lineType=cv2.LINE_AA)return imgdef __call__(self, img_path, save_path):# remove dir if existif os.path.exists(save_path):shutil.rmtree(save_path)# make dir if not existos.makedirs(save_path, exist_ok=True)# img processimg = cv2.imread(img_path)img = letterbox(img)[0]img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB)img = np.float32(img) / 255.0tensor = torch.from_numpy(np.transpose(img, axes=[2, 0, 1])).unsqueeze(0).to(self.device)# init ActivationsAndGradientsgrads = ActivationsAndGradients(self.model, self.target_layers, reshape_transform=None)# get ActivationsAndResultresult = grads(tensor)activations = grads.activations[0].cpu().detach().numpy()# postprocess to yolo outputpost_result, pre_post_boxes, post_boxes = self.post_process(result[0])for i in trange(int(post_result.size(0) * self.ratio)):if float(post_result[i].max()) < self.conf_threshold:breakself.model.zero_grad()# get max probability for this predictionif self.backward_type == 'class' or self.backward_type == 'all':score = post_result[i].max()score.backward(retain_graph=True)if self.backward_type == 'box' or self.backward_type == 'all':for j in range(4):score = pre_post_boxes[i, j]score.backward(retain_graph=True)# process heatmapif self.backward_type == 'class':gradients = grads.gradients[0]elif self.backward_type == 'box':gradients = grads.gradients[0] + grads.gradients[1] + grads.gradients[2] + grads.gradients[3]else:gradients = grads.gradients[0] + grads.gradients[1] + grads.gradients[2] + grads.gradients[3] + grads.gradients[4]b, k, u, v = gradients.size()weights = self.method.get_cam_weights(self.method, None, None, None, activations, gradients.detach().numpy())weights = weights.reshape((b, k, 1, 1))saliency_map = np.sum(weights * activations, axis=1)saliency_map = np.squeeze(np.maximum(saliency_map, 0))saliency_map = cv2.resize(saliency_map, (tensor.size(3), tensor.size(2)))saliency_map_min, saliency_map_max = saliency_map.min(), saliency_map.max()if (saliency_map_max - saliency_map_min) == 0:continuesaliency_map = (saliency_map - saliency_map_min) / (saliency_map_max - saliency_map_min)# add heatmap and box to imagecam_image = show_cam_on_image(img.copy(), saliency_map, use_rgb=True)cam_image = self.draw_detections(post_boxes[i], self.colors[int(post_result[i, :].argmax())], f'{self.model_names[int(post_result[i, :].argmax())]} {float(post_result[i].max()):.2f}', cam_image)cam_image = Image.fromarray(cam_image)cam_image.save(f'{save_path}/{i}.png')def get_params():params = {'weight': 'yolov8n.pt','cfg': 'ultralytics/cfg/models/v8/yolov8n.yaml','device': 'cuda:0','method': 'GradCAM', # GradCAMPlusPlus, GradCAM, XGradCAM'layer': 'model.model[9]','backward_type': 'all', # class, box, all'conf_threshold': 0.6, # 0.6'ratio': 0.02 # 0.02-0.1}return paramsif __name__ == '__main__':model = yolov8_heatmap(**get_params())model(r'ultralytics/assets/bus.jpg', 'result')


四、本文总结

到此本文的正式分享内容就结束了,在这里给大家推荐我的YOLOv9改进有效涨点专栏,本专栏目前为新开的平均质量分98分,后期我会根据各种最新的前沿顶会进行论文复现,也会对一些老的改进机制进行补充,目前本专栏免费阅读(暂时,大家尽早关注不迷路~),如果大家觉得本文帮助到你了,订阅本专栏,关注后续更多的更新~

专栏地址:YOLOv9有效涨点专栏-持续复现各种顶会内容-有效涨点-全网改进最全的专栏 

这篇关于YOLOv9训练损失、精度、mAP绘图功能 | 支持多结果对比,多结果绘在一个图片(消融实验、科研必备)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/932975

相关文章

Java实现将HTML文件与字符串转换为图片

《Java实现将HTML文件与字符串转换为图片》在Java开发中,我们经常会遇到将HTML内容转换为图片的需求,本文小编就来和大家详细讲讲如何使用FreeSpire.DocforJava库来实现这一功... 目录前言核心实现:html 转图片完整代码场景 1:转换本地 HTML 文件为图片场景 2:转换 H

Java实现在Word文档中添加文本水印和图片水印的操作指南

《Java实现在Word文档中添加文本水印和图片水印的操作指南》在当今数字时代,文档的自动化处理与安全防护变得尤为重要,无论是为了保护版权、推广品牌,还是为了在文档中加入特定的标识,为Word文档添加... 目录引言Spire.Doc for Java:高效Word文档处理的利器代码实战:使用Java为Wo

使用Python实现Word文档的自动化对比方案

《使用Python实现Word文档的自动化对比方案》我们经常需要比较两个Word文档的版本差异,无论是合同修订、论文修改还是代码文档更新,人工比对不仅效率低下,还容易遗漏关键改动,下面通过一个实际案例... 目录引言一、使用python-docx库解析文档结构二、使用difflib进行差异比对三、高级对比方

Debian 13升级后网络转发等功能异常怎么办? 并非错误而是管理机制变更

《Debian13升级后网络转发等功能异常怎么办?并非错误而是管理机制变更》很多朋友反馈,更新到Debian13后网络转发等功能异常,这并非BUG而是Debian13Trixie调整... 日前 Debian 13 Trixie 发布后已经有众多网友升级到新版本,只不过升级后发现某些功能存在异常,例如网络转

基于C#实现PDF转图片的详细教程

《基于C#实现PDF转图片的详细教程》在数字化办公场景中,PDF文件的可视化处理需求日益增长,本文将围绕Spire.PDFfor.NET这一工具,详解如何通过C#将PDF转换为JPG、PNG等主流图片... 目录引言一、组件部署二、快速入门:PDF 转图片的核心 C# 代码三、分辨率设置 - 清晰度的决定因

Python从Word文档中提取图片并生成PPT的操作代码

《Python从Word文档中提取图片并生成PPT的操作代码》在日常办公场景中,我们经常需要从Word文档中提取图片,并将这些图片整理到PowerPoint幻灯片中,手动完成这一任务既耗时又容易出错,... 目录引言背景与需求解决方案概述代码解析代码核心逻辑说明总结引言在日常办公场景中,我们经常需要从 W

深入解析C++ 中std::map内存管理

《深入解析C++中std::map内存管理》文章详解C++std::map内存管理,指出clear()仅删除元素可能不释放底层内存,建议用swap()与空map交换以彻底释放,针对指针类型需手动de... 目录1️、基本清空std::map2️、使用 swap 彻底释放内存3️、map 中存储指针类型的对象

基于Java和FFmpeg实现视频压缩和剪辑功能

《基于Java和FFmpeg实现视频压缩和剪辑功能》在视频处理开发中,压缩和剪辑是常见的需求,本文将介绍如何使用Java结合FFmpeg实现视频压缩和剪辑功能,同时去除数据库操作,仅专注于视频处理,需... 目录引言1. 环境准备1.1 项目依赖1.2 安装 FFmpeg2. 视频压缩功能实现2.1 主要功

使用Python实现无损放大图片功能

《使用Python实现无损放大图片功能》本文介绍了如何使用Python的Pillow库进行无损图片放大,区分了JPEG和PNG格式在放大过程中的特点,并给出了示例代码,JPEG格式可能受压缩影响,需先... 目录一、什么是无损放大?二、实现方法步骤1:读取图片步骤2:无损放大图片步骤3:保存图片三、示php

深度解析Python yfinance的核心功能和高级用法

《深度解析Pythonyfinance的核心功能和高级用法》yfinance是一个功能强大且易于使用的Python库,用于从YahooFinance获取金融数据,本教程将深入探讨yfinance的核... 目录yfinance 深度解析教程 (python)1. 简介与安装1.1 什么是 yfinance?