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【图像分类】 专业模式

本项目以“交通转向标志识别”为案例,带领用户学习如何在专业模式下完成图像分类任务。通过该案例,用户不仅能掌握基本流程(数据设置、数据标注、模型训练),还可以深入体验专业模式中的进阶功能,如自定义训练参数、观察训练曲线、调整数据增强策略,从而更精细地控制模型的训练过程并提升模型性能。

模型训练完成后,系统能够对新图像中的交通转向标志进行准确识别,实现对交通转向标志的自动检测与分类。

  • 效果: 模型能够准确识别图片或摄像头实时画面中的交通转向标志,并标注类别名称(如左转、右转、直行等),同时显示预测置信度。
  • 效果展示:

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模式切换

  • 打开Mind+,在菜单栏中选择 “新建项目”,然后点击 “模型训练”。在训练选项中找到 “物体分类(M1)” 并点击,即可完成项目创建。

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  • 在界面右上角点击 “专业模式” 以切换模式。切换成功后,菜单栏将新增以下功能模块:数据设置、标注设置、模型训练、模型校验和模型部署。

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数据设置

  • 切换到 “数据设置” → 点击左上角 “创建数据集”,例如创建一个名为交通标志识别的数据集。

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  • 切换到专业模式后,数据集列表中会默认显示一个 “Experience” 数据集,该数据集由快速体验模式生成。用户可以对新建数据集执行以下操作:标注、复制、导入数据、导出以及删除。
  • 注意:默认数据集不可删除。

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  • 接下来,为新建的交通标志识别数据集执行 “导入数据” 操作。系统支持两种导入方式:有标注数据和无标注数据。
  • 导入方式1:无标注数据导入
  • 适用于仅上传原始图片的情况(如直行、左转、右转等交通标志混合在一起的图片,且每种类别图片数量不低于20张)。
  • 操作步骤:选择导入类型为 “无标注数据” → 点击 “点击上传” → 从本地选择图片 → 点击“确认”完成导入。

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  • 导入方式2:有标注数据
  • 直接上传 YOLO 格式的已标注数据(.zip 压缩包)。
  • 按照平台要求组织文件夹结构,上传后无需手动标注,直接跳转到模型训练。
  • 注意:有标注数据的分类名称需使用英文,否则上传后标签可能出现乱码。

标注设置

  • 转向标志图片导入成功后,标注进度栏会同步显示已导入的图片数量及对应的标注数量。

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  • 在“操作”栏中点击 “标注”,进入交通标志的标注设置界面。

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  • 按照界面提示完成标签创建(左转、右转、直行),用于标注不同类别的交通标志。

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  • 接下来,在界面最右侧的图片区,对图片逐张标注:
  • 左转标识→点击“左转”标签
  • 右转标识→点击“右转”标签
  • 直行标识→点击“直行”标签
  • 标签标注完成后,图片右下角会显示蓝色√,标注的结果会显示在标注结果栏中。

注意:所有图片都需要进行标注。

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模型训练

  • 所有图片都标注完成后,切换到“模型训练”功能模块。

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  • 点击 “创建训练任务”,在弹出的窗口中进行如下设置:
  • 名称:交通标志识别模型(根据需求自行命名)
  • 模型:根据自己需求进行选择(也可保持默认)
  • 训练类型:根据自己需求进行选择(也可保持默认)
  • 数据集:交通标志识别(在数据设置中,我们已创建并命名数据集 交通标志识别;在标注设置中,也完成了图片的标注与整理。至此,数据已具备训练所需的完整结构。接下来进入模型训练阶段,系统将基于该数据集对图片进行特征提取与模式学习,从而逐步具备对转向标志进行分类识别的能力。所以,这里的数据集必须选择交通标志识别。)
  • 训练比例:根据自己需求进行选择(也可保持默认)
创建任务参数 作用 说明
名称 仅用于区分和管理不同的训练任务,不会影响模型性能。 相当于给这次实验取一个名字,方便后续查看和比较。
模型 决定使用哪一种神经网络结构来训练。 不同的模型有不同的“学习方式”和“理解能力”。比如,有的模型适合处理小型数据集,有的模型更适合复杂的分类任务。
训练类型 确定训练的方式,比如是 分类回归 还是 检测 告诉模型“你要学会干什么”。
数据集 告诉模型要从哪些数据中学习。 相当于教材,模型会从这个数据集的图片和标签里,学习如何识别不同交通标志。
训练比列 决定数据集中多少比例用来训练,多少比例用来验证。 训练集 = 模型学习用的例子验证集 = 检查模型学习效果的例子(模型没见过的图片)

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  • 模型训练任务创建成功后,点击“参数设置”进入训练参数配置界面。你可以根据需求调整参数,也可以直接使用默认设置开始训练。
  • 基础参数设置:图片大小、批次大小、训练轮次
  • 高级参数设置:保存频率、随机上下翻转概率、随机左右翻转概率、优化器等
高级参数 说明 说明
保存频率 指训练时模型保存的间隔,防止训练过程中意外中断导致数据丢失。 保存频率 = 5 → 每 5 轮训练保存一次模型。保存频率 = -1 → 不自动保存,只留最后一个模型。
随机上下翻转 指对图像进行数据增强时,系统会随机决定是否把图像沿着水平中轴线(上下方向)翻转,让模型学会识别不同方向的图像。 概率 = 0 → 永远不会翻转(等于没开启这个增强)。一只猫的照片,随机上下翻转后就是头朝下、脚朝上的样子。对于一些任务(比如人脸识别),上下翻转可能会破坏特征,所以一般要根据实际任务决定要不要用。
随机左右翻转 指对图像进行水平翻转,就是镜像处理。 概率 = 0 → 永远不会翻转。一只猫的照片,左右翻转后变成猫从左往右变成从右往左。这个操作在很多图像分类和目标检测任务里非常常见,比如识别猫狗、人、车辆等。

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  • 点击“训练”,开始进行模型训练。

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  • 模型训练完成后,可在操作栏对已训练的模型执行删除、导出和查看训练结果等操作。

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模型校验

  • 切换到“模型校验”功能模块,选择训练项目为:交通标志识别模型;选择模型为:best.pt。其余参数根据需求进行设置,直接使用默认参数也可以。
文件 保存时机 代表意义 使用场景
last.pt 训练过程中的最后一次保存的模型 训练完成的最终状态 继续训练/微调
best.pt 训练过程中在验证集上表现最好的模型 模型验证性能最佳 测试/部署

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  • 模型校验支持两种方式: 摄像头实时测试、单张图片测试。
  • 摄像头实时测试: 通过摄像头实时识别转向标志。

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  • 单张图片测试: 上传一张图片进行识别验证。

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如果对模型效果不满意,可以在“模型训练”功能模块中,重新创建任务,调整参数后再次训练模型,以进一步提升识别效果。

模型部署

  • 当模型测试结果符合需求时,切换到 “模型部署”功能模块:
  • 可根据需求导出、转换或上传模型。
  • 平台支持导出为 ONNX 格式,便于在其他应用环境或硬件设备中使用。

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如需了解模型部署及实时结果推送的操作方法,可访问以下进行学习

常见问题

常见问题 导致的原因及解决方法
训练完成的模型识别率不高 可能原因:数据标注不完整或错误标注遗漏、图片标签标注错误解决方法:仔细检查每张图片的标注,确保所有图片都完成标注且标签正确。
在数据设置中,导入数据失败或格式不匹配 可能原因:无标注数据导入时图片格式不符合要求;有标注数据导入时 YOLO 格式不规范。解决方法:提前整理好图片和标注文件,严格按照平台要求的格式上传。
默认数据集不可删除导致混淆 可能原因:Experience 数据集不可以删除,会导致标志设置时,忘记选择数据集。解决方法:在标注设置、模型训练、模型校验时,一定要选择对的数据集。
摄像头实时测试识别不准确 可能原因:光照、角度或背景复杂导致模型无法准确识别。解决方法:尝试在光照均匀、角度正对标志的环境下测试,或增加训练数据增强。