【项目实战】基于Yolov5 火灾浓烟检测与天池免费算力的教学篇

免费算力，白嫖党顶级薅羊毛！

愁笔记本差，又买不起台式机显卡的同学，请注意啦！今天cv调包侠分享一下自己这几天开始使用的阿里天池的免费GPU服务器，以及这篇文章介绍如何在天池的tesla p100 16gb显存的服务器上训练自己的深度学习视觉模型~我们以火灾浓烟检测为例子。

首先，大家可以看我Yolov5 吸烟检测文章与baseline，传送门，今天主要与大家分享一下国庆好礼~

国庆这几天呆在家里，可不能白费了，花点时间钻研一下新东西，我这几天尝试了百度AIstudio，Kaggle ，天池三个平台的免费算力，百度的大家都比较熟悉了，可惜小菜鸡不会paddle，又想跑自己的大模型，怎么办，怎么办，怎么办？？？

平台\ 信息	显卡	显存
百度AIstudio	Nvidia Teslav100	16GB
阿里 天池	Nvidia Teslap100	16GB
Kaggle	Tesla K80	12GB

算力来说，百度的较好~，但是对于我们想用pytorch 和tensorflow ，以及Paddle还没入门的孩子来说，就建议来薅阿里天池的羊毛！因为Kaggle 速度很慢。

回到正题

一 阿里天池的使用篇

首先注册并进入阿里云实验室。

2、如何安装、卸载、更新包？如遇错误怎么办？

1）安装包：pip install some_package --user

2）卸载包：部分包有依赖，无法卸载

3）更新包：pip install -U some_package –user

如果导入过程出错，建议尝试重启kernel或刷新页面

3、如何切换GPU和CPU？

二 开启我们在天池服务器的第一个项目： 火灾浓烟与吸烟检测

2.1 演示

2.2 介绍

本项目为基础baseline ，数据为5000的香烟图片与3000的火灾图片，为两类别检测（因为后续需要做校园等场景异常行为监控，所以将以前的吸烟检测也加入进来了）；

图片如下（已放至公众号：Deep AI 视界 公众号回复：火灾检测）：

三 模型训练

先clone 我的项目：https://github.com/CVUsers/Fire-Detect-by-YoloV5（欢迎star~）

或者 git clone https://github.com/CVUsers/Fire-Detect-by-YoloV5.git

到本地进行调试，跑通后再放到阿里云服务器加大模型直接跑~

然后公众号 DeepAI 视界回复：火灾检测

会拿到一份8000张左右的图片images.7z

解压到data下，data下的目录应为：

其中，train.txt ，labels，test.txt我已经给您写好,不用重新制作数据，若是需要重新制作数据，请参考我的另一篇文章：

令将yolov5预训练模型放至weights/下（我的网盘有）

需要注意的有几点：
1：labels中名字要与images中的图片名字对应（后缀不同），且要归一化成：id， x,y,w,h；

2：修改data下的smoke.yaml 为如下（已为您修改）

3：修改models/ yolov5x.yaml 中的类别为你的类别（已为您修改）；

4：train的args修改batchsize等参数

四 天池端训练

tips：您可以用小模型yolov5s进行测试，跑一个迭代没问题后，就可以改成yolov5x ；

然后将整个项目压缩成压缩包，进入阿里实验室，打开notebook，点击上传文件：

然后在notebook右侧改成使用gpu：

检测是否为gpu环境：notebook左侧＋号，新建一个terminal，输入nvidia-smi即可，若显示16gb就是gpu环境，如是cpu环境，会显示command not found

tips：若是由于自己操作失误，gpu被程序误占满，停不下来，就在终端输入 fuser -v .dev/nvidia* 看到占用显卡的进程，然后kill 掉他的编号即可

现在开始解压压缩包，我是7z压缩包（其他压缩包命令请自查）：

notebook中输入：

!pip install py7zr

a = py7zr.SevenZipFile('./Fire-Detect-by-YoloV5','r')
a.extractall(path=r'./')
a.close()
print('over')

等待over（可能需要一些时间）后，双击解压好的文件夹进入项目

你可以左上角➕加号，新建python3的ipynb文件，然后输入：

%load train.py

Tips 此时，将main中的一行修改一下(因为是notebook版的参数解析方式)：

opt = parser.parse_args()改成
opt = parser.parse_known_args()[0]

当前的pytorch版本是符合我们项目要求的，你需要安装一个opencv-python

终端输入：

pip install opencv-python==3.4.2.17

然后在我们的train.py 代码上按下shift+enter执行这个脚本，即可：

此图中，可看到模型参数分布与维度；一共是8.8*10^7次方参数

等待训练结束，同时会将模型保存在weights/下

Tips：如果8小时的时长不够用，8小时后停止了迭代，那就重启实例，并修改train.py 的args中为：

–resume 这一行加一个default = True，将–weights的模型改成weights/last.pt ,然后执行

你就会发现，会继续原有模型训练~

然后训练结束后，将模型中的best.pt 右键download到本地（在云端测试也行，不过云端不能开摄像头，可以测试图片和视频），我以本地为例，将best.pt放到本地的weights/下，将detect.py 的参数：–source 改成0 运行即可。

if __name__ == '__main__':
    check_git_status()
    parser = argparse.ArgumentParser()
    parser.add_argument('--cfg', type=str, default='models/yolov5s.yaml', help='model.yaml path')
    parser.add_argument('--data', type=str, default='data/coco128.yaml', help='data.yaml path')
    parser.add_argument('--hyp', type=str, default='', help='hyp.yaml path (optional)')
    parser.add_argument('--epochs', type=int, default=300)
    parser.add_argument('--batch-size', type=int, default=16)
    parser.add_argument('--img-size', nargs='+', type=int, default=[640, 640], help='train,test sizes')
    parser.add_argument('--rect', action='store_true', help='rectangular training')
    parser.add_argument('--resume', nargs='?', const='get_last', default=False,
                        help='resume from given path/to/last.pt, or most recent run if blank.')
    parser.add_argument('--nosave', action='store_true', help='only save final checkpoint')
    parser.add_argument('--notest', action='store_true', help='only test final epoch')
    parser.add_argument('--noautoanchor', action='store_true', help='disable autoanchor check')
    parser.add_argument('--evolve', action='store_true', help='evolve hyperparameters')
    parser.add_argument('--bucket', type=str, default='', help='gsutil bucket')
    parser.add_argument('--cache-images', action='store_true', help='cache images for faster training')
    parser.add_argument('--weights', type=str, default='', help='initial weights path')
    parser.add_argument('--name', default='', help='renames results.txt to results_name.txt if supplied')
    parser.add_argument('--device', default='', help='cuda device, i.e. 0 or 0,1,2,3 or cpu')
    parser.add_argument('--multi-scale', action='store_true', help='vary img-size +/- 50%%')
    parser.add_argument('--single-cls', action='store_true', help='train as single-class dataset')
    opt = parser.parse_args()

    cfg,data,weights：前面看过了是一定要传的两个参；
    hyp：超参数，是指定一些超参数用的（学习率啥的）；
    epochs： 轮数，默认300，需要指定；
    batch-size：一次喂多少数据，yolov5x 16gb显存，数据量大只能开到12，所以可以不传按默认16；
    img-size： 训练和测试数据集的图片尺寸(个人理解为分辨率)，默认640，640nargs='+' 表示参数可设置一个或多个；
    rect： 只要加上’–rect’程序就会将rect设为true（应该是训练时启用矩形训练）；
    resume： 断开后继续原有last.pt训练；
    notest：only test final epoch,仅在最后测试，节省时间与资源（这样训练中间变化趋势应该就看不到了）；
    evolve：进化超参数（hyp），可以试试，但是加了这个，源码那边就不建议每次迭代完都保存模型了，可能是最后保存；
    cache-images：cache images for faster training，加快训练的，可以试试；
    name：renames results.txt to results_name.txt if supplied；
    device：cuda device, i.e. 0 or 0,1,2,3 or cpu，我这默认已经用了tesla p100了，不用改；
    single-cls：train as single-class dataset，暂时没用；

解释一下result.png里都是啥：

1. GIoU：推测为GIoU损失函数均值，越小方框越准；
2. Objectness：推测为目标检测loss均值，越小目标检测越准；
3. Classification：推测为分类loss均值，越小分类越准；
4. Precision：准确率（找对的/找到的）；
5. Recall：召回率（找对的/该找对的）；
6. [email protected] & [email protected]:0.95：这里说的挺好，总之就是AP是用Precision和Recall作为两轴作图后围成的面积，m表示平均，@后面的数表示判定iou为正负样本的阈值，@0.5:0.95表示阈值取0.5:0.05:0.95后取均值。

五 总结与技巧

总的来说，这阿里天池的服务器比较方便，网络速度也可以。

我已经准备长期入驻阿里云天池实验室，为以后去达摩院扫地做铺垫–_--，叫：cv调包侠，欢迎来fork~

总结一下上文的所有tips：

敲黑板：
tips：您可以用小模型yolov5s进行测试，跑一个迭代没问题后，就可以改成yolov5x放到服务器训练 ；

tips：若是由于自己操作失误，gpu被程序误占满，停不下来，就在终端输入 fuser -v .dev/nvidia* 看到占用显卡的进程，然后kill 掉他的编号即可

tips：参数解析要修改如下：
opt = parser.parse_args()改成
opt = parser.parse_known_args()[0]

Tips：如果8小时的时长不够用，8小时后停止了迭代，那就重启实例，并修改train.py 的args中为：
--resume 这一行加一个default = True，将--weights的模型改成weights/last.pt ,然后执行
你就会发现，会继续原有模型训练~
tips：可以开多个账号，在其他浏览器的页面上训练其他模型。

六 总结

欢迎关注个人公众号：DeepAI 视界 公众号回复火灾检测有好礼哟~