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程序笔记发布时间：2022-07-09 发布网站：大佬教程 code.js-code.com

大佬教程收集整理的这篇文章主要介绍了OpenCV训练自己的物体检测分类器步骤，大佬教程大佬觉得挺不错的，现在分享给大家，也给大家做个参考。

@H_675_1@

环境：python3.7 OpenCV3.4.3.18

@H_675_1@

工具：

opencv_Annotation.exe

opencv_createsamples.exe

opencv_Traincascade.exe

@H_675_1@

环境和工具下载安装

OpenCV库在cmd下终端命令 pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple opencv-contrib-python==3.4.3.18 包括了OpenCV主要模块以及OpenCV贡献库工具在GitHub上下载 https://github.com/opencv/opencv/releases?after=3.4.3

安装openCV后在以下目录

@H_801_28@ OpenCV训练自己的物体检测分类器步骤

一、准备阶段

文件模板

@H_801_28@ OpenCV训练自己的物体检测分类器步骤

positive_images放置正样本图片、negative_image放置负样本图片、xml为训练好的分类器文件

样本收集

正样本：我们想要正确分类出的类别所对应的样本࿰c;例如࿰c;我们要对一张图片进行分类࿰c;以确定其是否属于菠萝࿰c;那么在训练的时候࿰c;菠萝的图片则为正样本。

负样本：不是我们想要的分类对应的样本࿰c;就是除了菠萝的图片

样本数据越多检测效果越好࿰c;正样本的特征越明显越好࿰c;负样本背景越复杂越好。

1、去www.kaggle.com下载想要的数据集或者使用scrapy+SELEnium批量爬取图片

2、自己拍摄想要检测物体的图片

二、预处理

图像的注水处理：通过自动对图像的旋转、平移、缩放从而增加样本数量

比如：通过旋转

@H_607_85@

"path是图片路径࿰c;执行后࿰c;会在同一目录下生成11张依次旋转30度的图片"
def spin(path):   
    retval=cv2.imread(path)
    he,we=retval.shape[:2]
    for x in range(1,12):
        M=cv2.getRotationMatrix2D(center=(we/2,he/2),angle=x*30,scale=1)
        M=cv2.warpAffine(retval,M,(we,hE))
        new_path=path[:-3]+'-spin'+str(X)+'.jpg'
        #print(new_path)
        cv2.imwrite(new_path,M)

调节亮度：

@H_607_85@

"path是图片路径࿰c;执行后会在同一目录下生成五张亮度依次递增的图片"
def light(path):
    retval=cv2.imread(path)
    img_hsv = cv2.cvtColor(retval, cv2.COLOR_BGR2HSV)
    darker_hsv = img_hsv.copy()
    for y in range(1,6):
        darker_hsv[:, :, 2] = darker_hsv2[:, :, 2]+2*y
        darker_img = cv2.cvtColor(darker_hsv, cv2.COLOR_HSV2BGR)
        new_path=path[:-3]+'-light+'+str(X)+'ipg'
        cv2.imwrite(new_path, darker_img)

图像大小统一处理（40*40）：

批量重命名文件夹中的图片文件

@H_607_85@

import os
from PIL import Image


class BatchR@R_696_8371@():
    def __init__(self):
        self.path = r'.positive_images'
 
    def r@R_696_8371@(self):
        filelist = os.listdir(self.path)
        @R_862_10586@l_num = len(filelist)
        i = 0
        for item in filelist:
            if item.endswith('.jpg'):
                src = os.path.join(os.path.abspath(self.path), item)
                print(srC)
                dst = os.path.join(os.path.abspath(self.path), str(i) + '.jpg')
                try:
                    os.r@R_696_8371@(src, dst)
                    print ('converTing %s to %s ...' % (src, dst))
                    i = i + 1
                except :
                    conTinue
        print ('@R_862_10586@l %d to r@R_696_8371@ & converted %d jpgs' % (@R_862_10586@l_num, i))
 
if __name__ == '__main__':
    demo = BatchR@R_696_8371@()
    demo.r@R_696_8371@()
    pass

执行后

@H_801_28@ OpenCV训练自己的物体检测分类器步骤

批量修改图片尺寸

@H_607_85@

from PIL import Image
import os.path
import glob

def convertjpg(jpgfile,outdir,width=40,height=40):
    img=Image.open(jpgfilE)
    try:
        new_img=img.resize((width,height),Image.bILINEAR)   
        new_img.save(os.path.join(outdir,os.path.bas@R_696_8371@(jpgfilE)))
    except Exception as e:
        print(E)
for jpgfile in glob.glob(r".positive_images*.jpg"):
    #像素修改后存入images文件
    convertjpg(jpgfile,r".positive_images")

三、生成样本描述文件

生成正样本描述文件可以利用标注工具opencv_Annotation.exe

opencv_Annotation.exe的使用,在当前目录cmd下输入opencv_Annotation.exe可以看到是使用说明

@H_801_28@ OpenCV训练自己的物体检测分类器步骤

比如：opencv_Annotation.exe -a=生成的pos.txt路径 -i=正样本文件夹路径

@H_801_28@ OpenCV训练自己的物体检测分类器步骤

用鼠标左键标记进行矩形框选想要识别的物体

英文下࿰c;’c'是确认框选࿰c;'d'删除所选的框࿰c;'n'是下一张࿰c;'esc'是停止。

如果图片中只有一个物体࿰c;可直接生成描述文件（尽量自己用opencv_Annotation标注࿰c;效果更好）

@H_607_85@

file_dir=os.getcwd()
print(file_dir)
file_dir=r'.positive_images'
L=[]
i=0
with open(r".pos.txt","w+") as f:
    for root, dirs, files in os.walk(file_dir):
        for file in files:  
            if os.path.splitext(filE)[1] == '.jpg':
                l.append(os.path.join(root, filE))
                f.write(L[i]+' 1'+' 0'+' 0'+' 40'+' 40'+'n')
                i+=1

生成pos.txt

@H_801_28@ OpenCV训练自己的物体检测分类器步骤

生成负样本描述文件(不用进行标注)

@H_607_85@

file_dir=r'.negative_image'
L=[]
i=0
with open(r".neg.txt","w+") as f:
    for root, dirs, files in os.walk(file_dir):  
        for file in files:  
            if os.path.splitext(filE)[1] == '.jpg':  
                l.append(os.path.join(root, filE))
                f.write(L[i]+'n')
                i+=1
print("ok")

生成neg.txt

@H_801_28@ OpenCV训练自己的物体检测分类器步骤

四、合成样本vec文件

这里只需要合成正样本vec文件࿰c;负样本不需要࿰c;这里使用opencv_createsamples.exe

opencv_createsamples.exe的使用,在当前目录cmd下输入opencv_createsamples.exe可以看到是使用说明

@H_801_28@ OpenCV训练自己的物体检测分类器步骤

比如opencv_createsamples.exe -vec pos.vec -info pos.txt -num 50 -w 40 -h 40

-vec　　参数代表.vec文件的存储位置；

-info　　代表生成的Annotation的位置；

-num　　生成的正样本的数目

-w 窗口的宽度；-h 窗口的高度；

@H_801_28@ OpenCV训练自己的物体检测分类器步骤

结束之后在当前目录下生成pos.vec文件

五、训练模型

训练模型使用opencv_Traincascade.exe

opencv_Traincascade.exe的使用,在当前目录cmd下输入opencv_Traincascade.exe可以看到是使用说明

@H_801_28@ OpenCV训练自己的物体检测分类器步骤

比如：opencv_Traincascade.exe -data xml -vec pos.vec -bg neg.txt -numPos 10 -numNeg 2000 -numStages 15 -w 40 -h 40 -minHitRate 0.999 -maxfalseAlarmRate 0.5 -mode ALL

-data：指定保存训练结果的文件夹；

-vec:指定正样本集；

-bg:指定负样本的描述文件夹;

-numPos：指定每一级参与训练的正样本的数目（要小于正样本总数）；

-numNeg:指定每一级参与训练的负样本的数目（可以大于负样本图片的总数）；

-numStage:训练的级数；

-w:正样本的宽；-h:正样本的高；(必须与opencv_createsample中使用的-w和-h值一致)

-minHitRate:每一级需要达到的命中率（一般取值0.95-0.995）；

-maxfalseAlarmRate:每一级所允许的最大误检率；

-mode:使用Haar-like特征时使用࿰c;可选BASIC、CORE或者ALL；(ALL使用垂直和45度角旋转特征。)

（这个截图是训练好模型后࿰c;再次运行opencv_Traincascade.exe的结果）

@H_801_28@ OpenCV训练自己的物体检测分类器步骤

训练好分类器的文件在xml文件夹下@H_801_28@ OpenCV训练自己的物体检测分类器步骤

六、测试模型

@H_607_85@

import numpy as np
import cv2

#加载级联器
pineapple_cascade = cv2.CascadeClassifier(r'xmlcascade.xml')

#检测
def detect(imagE):
    #将图像转变为灰度图像
    gray = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    #调用级联器
    pineapples = face_cascade.detectMultiScale(gray,
                                         scaleFactor=1.15,
                                         minNeighbors=5,
                                         minSize=(10, 10))
    print(pineapples)
    print("发现{0}个菠萝!".format(len(pineapples)))
    #绘制出菠萝区域
    for (x, y, w, h) in pineapples:
        cv2.circle(image, (int((x + x + w) / 2), int((y + y + h) / 2)),
                   int(w / 2), (0, 255, 0), 2)
    return image

retval=cv2.imread(r'test.jpg')
image=detect(retval)
cv2.imwrite('detect.jpg',imagE)

运行后生成检测后的图片detect.jpg（这里只是个展示࿰c;样本少࿰c;效果不是很好）

@H_801_28@ OpenCV训练自己的物体检测分类器步骤