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中Springboot集成Kafka实现消息发送和接收功能

《Java中Springboot集成Kafka实现消息发送和接收功能》Kafka是一个高吞吐量的分布式发布-订阅消息系统,主要用于处理大规模数据流,它由生产者、消费者、主题、分区和代理等组件构成,Ka... 目录一、Kafka 简介二、Kafka 功能三、POM依赖四、配置文件五、生产者六、消费者一、Kaf

Go语言实现将中文转化为拼音功能

《Go语言实现将中文转化为拼音功能》这篇文章主要为大家详细介绍了Go语言中如何实现将中文转化为拼音功能,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 有这么一个需求:新用户入职 创建一系列账号比较麻烦,打算通过接口传入姓名进行初始化。想把姓名转化成拼音。因为有些账号即需要中文也需要英

C#中图片如何自适应pictureBox大小

《C#中图片如何自适应pictureBox大小》文章描述了如何在C#中实现图片自适应pictureBox大小,并展示修改前后的效果,修改步骤包括两步,作者分享了个人经验,希望对大家有所帮助... 目录C#图片自适应pictureBox大小编程修改步骤总结C#图片自适应pictureBox大小上图中“z轴

基于WinForm+Halcon实现图像缩放与交互功能

《基于WinForm+Halcon实现图像缩放与交互功能》本文主要讲述在WinForm中结合Halcon实现图像缩放、平移及实时显示灰度值等交互功能,包括初始化窗口的不同方式,以及通过特定事件添加相应... 目录前言初始化窗口添加图像缩放功能添加图像平移功能添加实时显示灰度值功能示例代码总结最后前言本文将

使用Python将长图片分割为若干张小图片

《使用Python将长图片分割为若干张小图片》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Python将长图片分割为若干张小图片,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录1. python需求的任务2. Python代码的实现3. 代码修改的位置4. 运行结果1. Python需求

使用Python实现批量访问URL并解析XML响应功能

《使用Python实现批量访问URL并解析XML响应功能》在现代Web开发和数据抓取中,批量访问URL并解析响应内容是一个常见的需求,本文将详细介绍如何使用Python实现批量访问URL并解析XML响... 目录引言1. 背景与需求2. 工具方法实现2.1 单URL访问与解析代码实现代码说明2.2 示例调用

最好用的WPF加载动画功能

《最好用的WPF加载动画功能》当开发应用程序时,提供良好的用户体验(UX)是至关重要的,加载动画作为一种有效的沟通工具,它不仅能告知用户系统正在工作,还能够通过视觉上的吸引力来增强整体用户体验,本文给... 目录前言需求分析高级用法综合案例总结最后前言当开发应用程序时,提供良好的用户体验(UX)是至关重要

python实现自动登录12306自动抢票功能

《python实现自动登录12306自动抢票功能》随着互联网技术的发展,越来越多的人选择通过网络平台购票,特别是在中国,12306作为官方火车票预订平台,承担了巨大的访问量,对于热门线路或者节假日出行... 目录一、遇到的问题?二、改进三、进阶–展望总结一、遇到的问题?1.url-正确的表头:就是首先ur

锐捷和腾达哪个好? 两个品牌路由器对比分析

《锐捷和腾达哪个好?两个品牌路由器对比分析》在选择路由器时,Tenda和锐捷都是备受关注的品牌,各自有独特的产品特点和市场定位,选择哪个品牌的路由器更合适,实际上取决于你的具体需求和使用场景,我们从... 在选购路由器时,锐捷和腾达都是市场上备受关注的品牌,但它们的定位和特点却有所不同。锐捷更偏向企业级和专

如何评价Ubuntu 24.04 LTS? Ubuntu 24.04 LTS新功能亮点和重要变化

《如何评价Ubuntu24.04LTS?Ubuntu24.04LTS新功能亮点和重要变化》Ubuntu24.04LTS即将发布,带来一系列提升用户体验的显著功能,本文深入探讨了该版本的亮... Ubuntu 24.04 LTS,代号 Noble NumBAT,正式发布下载!如果你在使用 Ubuntu 23.