简介

这是一个检测交通锥并识别颜色的项目。我使用 yolov5 来训练和检测视锥细胞。此外，我使用 k 均值来确定主色，以对锥体颜色进行分类。目前，支持的颜色为红色、黄色、绿色和蓝色。其他颜色被归类为未知。

数据集和注释

我使用了一个自收集的锥体数据集，其中包含 303 张锥体图像。这不是一个完美的做法，因为它是一个很小的数据集。我还需要自己注释图像。在这里，我使用了一个在线注释网站 Roboflow，它提供注释、预处理和增强等服务。但是，它对免费用户有 1,000 个源图像和 5,000 个生成图像的限制。

model
├── 锥体检测：Yolov5S
└── 颜色识别：主色（k-means）
用法
如果您有兴趣，可以尝试 colab 中的代码。

训练

# display images
from PIL import Image
import glob

for imageName in glob.glob('/content/yolov5/images/*.jpg'):
    basewidth = 640
    img = Image.open(imageName)
    wpercent = (basewidth/float(img.size[0]))
    hsize = int((float(img.size[1])*float(wpercent)))
    img = img.resize((basewidth,hsize), Image.NEAREST)
    img = img.convert("RGB")
    img.save(imageName)

• 如果您有带注释的数据集，则可以直接使用 train.ipynb 在 Colab 中打开项目。

• 使用 Colab 进行训练和预测： Colab 是一个基于云的 Jupyter 笔记本服务，能够在云端运行代码。通过提供的 Colab
  链接，你可以直接在浏览器中打开并运行代码，这对于快速尝试和理解项目非常方便。
  

• 项目中的注意事项： 数据集大小： 作者使用了一个包含 303
  张图像的自定义数据集，但指出这并不是一个理想的实践，因为数据集规模较小。在实际应用中，使用更大规模的数据集通常会有助于提高模型的性能。

• 在线标注服务： 使用 Roboflow
  进行图像标注，该服务提供了标注、预处理和增强等功能。然而，对于免费用户，有一些使用限制，包括最大处理图像数量和生成图像数量。

%%writetemplate /content/yolov5/models/custom_yolov5s.yaml

# parameters
nc: {num_classes}  # number of classes
depth_multiple: 0.33  # model depth multiple
width_multiple: 0.50  # layer channel multiple

# anchors
anchors:
  - [10,13, 16,30, 33,23]  # P3/8
  - [30,61, 62,45, 59,119]  # P4/16
  - [116,90, 156,198, 373,326]  # P5/32

# YOLOv5 backbone
backbone:
  # [from, number, module, args]
  [[-1, 1, Focus, [64, 3]],  # 0-P1/2
   [-1, 1, Conv, [128, 3, 2]],  # 1-P2/4
   [-1, 3, C3, [128]],
   [-1, 1, Conv, [256, 3, 2]],  # 3-P3/8
   [-1, 9, C3, [256]],
   [-1, 1, Conv, [512, 3, 2]],  # 5-P4/16
   [-1, 9, C3, [512]],
   [-1, 1, Conv, [1024, 3, 2]],  # 7-P5/32
   [-1, 1, SPP, [1024, [5, 9, 13]]],
   [-1, 3, C3, [1024, False]],  # 9
  ]

# YOLOv5 head
head:
  [[-1, 1, Conv, [512, 1, 1]],
   [-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']],
   [[-1, 6], 1, Concat, [1]],  # cat backbone P4
   [-1, 3, C3, [512, False]],  # 13

   [-1, 1, Conv, [256, 1, 1]],
   [-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']],
   [[-1, 4], 1, Concat, [1]],  # cat backbone P3
   [-1, 3, C3, [256, False]],  # 17 (P3/8-small)

   [-1, 1, Conv, [256, 3, 2]],
   [[-1, 14], 1, Concat, [1]],  # cat head P4
   [-1, 3, C3, [512, False]],  # 20 (P4/16-medium)

   [-1, 1, Conv, [512, 3, 2]],
   [[-1, 10], 1, Concat, [1]],  # cat head P5
   [-1, 3, C3, [1024, False]],  # 23 (P5/32-large)

   [[17, 20, 23], 1, Detect, [nc, anchors]],  # Detect(P3, P4, P5)
  ]

• 颜色分类： 采用 k-means 算法确定主导颜色，并将交通锥分为红、黄、绿和蓝等颜色。其他颜色被分类为未知。
  

• 推荐的下一步： 如果你对该项目感兴趣，可以进一步探索以下方面：

• 数据增强： 在数据集上应用更多的数据增强技术，以提高模型的泛化能力。

• 模型调优： 尝试使用更大的 YOLOv5 模型（例如 yolov5m、yolov5l 或
  yolov5x）进行训练，看看是否能够改善检测性能。

• 更大的数据集： 如果可能的话，考虑收集更大规模的数据集，以进一步提高模型的准确性。
  

视频预测

预测：
使用 predict.ipynb 进行锥体检测。 在 pycharm 中打开

# use the best weights!
%cd /content/yolov5/
!python detect.py --weights weights/best.pt --conf 0.6 --source videos/cone_video.mp4

注意：需要使用作者在 model 文件夹中训练的权重，并且有一些自定义的 YOLOv5 文件在 utils 文件夹中。