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quick_start_recognition.md

File metadata and controls

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图像识别快速开始

本文档包含3个部分:环境配置、图像识别体验、未知类别的图像识别体验。

如果图像类别已经存在于图像索引库中,那么可以直接参考图像识别体验章节,完成图像识别过程;如果希望识别未知类别的图像,即图像类别之前不存在于索引库中,那么可以参考未知类别的图像识别体验章节,完成建立索引并识别的过程。

目录

1. 环境配置

  • 安装:请先参考快速安装配置PaddleClas运行环境。

  • 进入deploy运行目录。本部分所有内容与命令均需要在deploy目录下运行,可以通过下面的命令进入deploy目录。

    cd deploy
    

2. 图像识别体验

检测模型与4个方向(Logo、动漫人物、车辆、商品)的识别inference模型、测试数据下载地址以及对应的配置文件地址如下。

模型简介 推荐场景 inference模型 预测配置文件 构建索引库的配置文件
通用主体检测模型 通用场景 模型下载链接 - -
Logo识别模型 Logo场景 模型下载链接 inference_logo.yaml build_logo.yaml
动漫人物识别模型 动漫人物场景 模型下载链接 inference_cartoon.yaml build_cartoon.yaml
车辆细分类模型 车辆场景 模型下载链接 inference_vehicle.yaml build_vehicle.yaml
商品识别模型 商品场景 模型下载链接 inference_product.yaml build_product.yaml

本章节demo数据下载地址如下: 数据下载链接

注意

  1. windows 环境下如果没有安装wget,可以按照下面的步骤安装wget与tar命令,也可以在,下载模型时将链接复制到浏览器中下载,并解压放置在相应目录下;linux或者macOS用户可以右键点击,然后复制下载链接,即可通过wget命令下载。
  2. 如果macOS环境下没有安装wget命令,可以运行下面的命令进行安装。
# 安装 homebrew
ruby -e "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/master/install)";
# 安装wget
brew install wget
  1. 如果希望在windows环境下安装wget,可以参考:链接;如果希望在windows环境中安装tar命令,可以参考:链接
  • 可以按照下面的命令下载并解压数据与模型
mkdir models
cd models
# 下载识别inference模型并解压
wget {模型下载链接地址} && tar -xf {压缩包的名称}
cd ..

# 下载demo数据并解压
wget {数据下载链接地址} && tar -xf {压缩包的名称}

2.1 下载、解压inference 模型与demo数据

以商品识别为例,下载demo数据集以及通用检测、识别模型,命令如下。

mkdir models
cd models
# 下载通用检测inference模型并解压
wget https://paddle-imagenet-models-name.bj.bcebos.com/dygraph/rec/models/inference/ppyolov2_r50vd_dcn_mainbody_v1.0_infer.tar && tar -xf ppyolov2_r50vd_dcn_mainbody_v1.0_infer.tar
# 下载识别inference模型并解压
wget https://paddle-imagenet-models-name.bj.bcebos.com/dygraph/rec/models/inference/product_ResNet50_vd_aliproduct_v1.0_infer.tar && tar -xf product_ResNet50_vd_aliproduct_v1.0_infer.tar

# 下载demo数据并解压
wget https://paddle-imagenet-models-name.bj.bcebos.com/dygraph/rec/data/recognition_demo_data_v1.0.tar && tar -xf recognition_demo_data_v1.0.tar

解压完毕后,recognition_demo_data_v1.0文件夹下应有如下文件结构:

├── recognition_demo_data_v1.0
│   ├── gallery_cartoon
│   ├── gallery_logo
│   ├── gallery_product
│   ├── gallery_vehicle
│   ├── test_cartoon
│   ├── test_logo
│   ├── test_product
│   └── test_vehicle
├── ...

其中gallery_xxx文件夹中存放的是用于构建索引库的原始图像,test_xxx文件夹中存放的是用于测试识别效果的图像列表。

models文件夹下应有如下文件结构:

├── product_ResNet50_vd_aliproduct_v1.0_infer
│   ├── inference.pdiparams
│   ├── inference.pdiparams.info
│   └── inference.pdmodel
├── ppyolov2_r50vd_dcn_mainbody_v1.0_infer
│   ├── inference.pdiparams
│   ├── inference.pdiparams.info
│   └── inference.pdmodel

2.2 商品识别与检索

以商品识别demo为例,展示识别与检索过程(如果希望尝试其他方向的识别与检索效果,在下载解压好对应的demo数据与模型之后,替换对应的配置文件即可完成预测)。

2.2.1 识别单张图像

运行下面的命令,对图像./recognition_demo_data_v1.0/test_product/daoxiangcunjinzhubing_6.jpg进行识别与检索

# 使用下面的命令使用GPU进行预测
python3.7 python/predict_system.py -c configs/inference_product.yaml
# 使用下面的命令使用CPU进行预测
python3.7 python/predict_system.py -c configs/inference_product.yaml -o Global.use_gpu=False

注意:这里使用了默认编译生成的库文件进行特征索引,如果与您的环境不兼容,导致程序报错,可以参考向量检索教程重新编译库文件。

待检索图像如下所示。

最终输出结果如下。

[{'bbox': [287, 129, 497, 326], 'rec_docs': '稻香村金猪饼', 'rec_scores': 0.8309420943260193}, {'bbox': [99, 242, 313, 426], 'rec_docs': '稻香村金猪饼', 'rec_scores': 0.7245652079582214}]

其中bbox表示检测出的主体所在位置,rec_docs表示索引库中与检测框最为相似的类别,rec_scores表示对应的置信度。

检测的可视化结果也保存在output文件夹下,对于本张图像,识别结果可视化如下所示。

2.2.2 基于文件夹的批量识别

如果希望预测文件夹内的图像,可以直接修改配置文件中的Global.infer_imgs字段,也可以通过下面的-o参数修改对应的配置。

# 使用下面的命令使用GPU进行预测,如果希望使用CPU预测,可以在命令后面添加-o Global.use_gpu=False
python3.7 python/predict_system.py -c configs/inference_product.yaml -o Global.infer_imgs="./recognition_demo_data_v1.0/test_product/"

终端中会输出该文件夹内所有图像的识别结果,如下所示。

...
[{'bbox': [37, 29, 123, 89], 'rec_docs': '香奈儿包', 'rec_scores': 0.6163763999938965}, {'bbox': [153, 96, 235, 175], 'rec_docs': '香奈儿包', 'rec_scores': 0.5279821157455444}]
[{'bbox': [735, 562, 1133, 851], 'rec_docs': '香奈儿包', 'rec_scores': 0.5588355660438538}]
[{'bbox': [124, 50, 230, 129], 'rec_docs': '香奈儿包', 'rec_scores': 0.6980369687080383}]
[{'bbox': [0, 0, 275, 183], 'rec_docs': '香奈儿包', 'rec_scores': 0.5818190574645996}]
[{'bbox': [400, 1179, 905, 1537], 'rec_docs': '香奈儿包', 'rec_scores': 0.9814301133155823}]
[{'bbox': [544, 4, 1482, 932], 'rec_docs': '香奈儿包', 'rec_scores': 0.5143815279006958}]
[{'bbox': [29, 42, 194, 183], 'rec_docs': '香奈儿包', 'rec_scores': 0.9543638229370117}]
...

所有图像的识别结果可视化图像也保存在output文件夹内。

更多地,可以通过修改Global.rec_inference_model_dir字段来更改识别inference模型的路径,通过修改IndexProcess.index_path字段来更改索引库索引的路径。

3. 未知类别的图像识别体验

对图像./recognition_demo_data_v1.0/test_product/anmuxi.jpg进行识别,命令如下

# 使用下面的命令使用GPU进行预测,如果希望使用CPU预测,可以在命令后面添加-o Global.use_gpu=False
python3.7 python/predict_system.py -c configs/inference_product.yaml -o Global.infer_imgs="./recognition_demo_data_v1.0/test_product/anmuxi.jpg"

待检索图像如下所示。

输出结果为空。

由于默认的索引库中不包含对应的索引信息,所以这里的识别结果有误,此时我们可以通过构建新的索引库的方式,完成未知类别的图像识别。

当索引库中的图像无法覆盖我们实际识别的场景时,即在预测未知类别的图像时,我们需要将对应类别的相似图像添加到索引库中,从而完成对未知类别的图像识别,这一过程是不需要重新训练的。

3.1 准备新的数据与标签

首先需要将与待检索图像相似的图像列表拷贝到索引库原始图像的文件夹(./recognition_demo_data_v1.0/gallery_product/gallery)中,运行下面的命令拷贝相似图像。

cp -r  ../docs/images/recognition/product_demo/gallery/anmuxi ./recognition_demo_data_v1.0/gallery_product/gallery/

然后需要编辑记录了图像路径和标签信息的文本文件(./recognition_demo_data_v1.0/gallery_product/data_file_update.txt),这里基于原始标签文件,新建一个文件。命令如下。

# 复制文件
cp recognition_demo_data_v1.0/gallery_product/data_file.txt recognition_demo_data_v1.0/gallery_product/data_file_update.txt

然后在文件recognition_demo_data_v1.0/gallery_product/data_file_update.txt中添加以下的信息,

gallery/anmuxi/001.jpg	安慕希酸奶
gallery/anmuxi/002.jpg	安慕希酸奶
gallery/anmuxi/003.jpg	安慕希酸奶
gallery/anmuxi/004.jpg	安慕希酸奶
gallery/anmuxi/005.jpg	安慕希酸奶
gallery/anmuxi/006.jpg	安慕希酸奶

每一行的文本中,第一个字段表示图像的相对路径,第二个字段表示图像对应的标签信息,中间用tab键分隔开(注意:有些编辑器会将tab自动转换为空格,这种情况下会导致文件解析报错)。

3.2 建立新的索引库

使用下面的命令构建index索引,加速识别后的检索过程。

python3.7 python/build_gallery.py -c configs/build_product.yaml -o IndexProcess.data_file="./recognition_demo_data_v1.0/gallery_product/data_file_update.txt" -o IndexProcess.index_path="./recognition_demo_data_v1.0/gallery_product/index_update"

最终新的索引信息保存在文件夹./recognition_demo_data_v1.0/gallery_product/index_update中。

3.3 基于新的索引库的图像识别

使用新的索引库,对上述图像进行识别,运行命令如下。

# 使用下面的命令使用GPU进行预测,如果希望使用CPU预测,可以在命令后面添加-o Global.use_gpu=False
python3.7 python/predict_system.py -c configs/inference_product.yaml -o Global.infer_imgs="./recognition_demo_data_v1.0/test_product/anmuxi.jpg" -o IndexProcess.index_path="./recognition_demo_data_v1.0/gallery_product/index_update"

输出结果如下。

[{'bbox': [243, 80, 523, 522], 'rec_docs': '安慕希酸奶', 'rec_scores': 0.5570770502090454}]

最终识别结果为安慕希酸奶,识别正确,识别结果可视化如下所示。