Modifier la page sur GitHub (EN)

Augmentation lors du test (TTA)

📚 Ce guide t'explique comment utiliser l'augmentation lors du test (TTA) pendant les phases de test et d'inférence pour améliorer le mAP et le Recall avec YOLOv5 🚀.

Avant de commencer

Clone le dépôt et installe requirements.txt dans un environnement Python>=3.8.0, en incluant PyTorch>=1.8. Les modèles et les datasets se téléchargent automatiquement depuis la dernière release de YOLOv5.

git clone https://github.com/ultralytics/yolov5 # clone
cd yolov5
pip install -r requirements.txt # install

Test normal

Avant d'essayer la TTA, nous voulons établir une performance de base pour pouvoir comparer. Cette commande teste YOLOv5x sur COCO val2017 à une taille d'image de 640 pixels. yolov5x.pt est le modèle le plus grand et le plus précis disponible. D'autres options sont yolov5s.pt, yolov5m.pt et yolov5l.pt, ou ton propre point de contrôle issu de l'entraînement sur un jeu de données personnalisé ./weights/best.pt. Pour plus de détails sur tous les modèles disponibles, consulte notre documentation YOLOv5.

python val.py --weights yolov5x.pt --data coco.yaml --img 640 --half

Sortie :

val: data=./data/coco.yaml, weights=['yolov5x.pt'], batch_size=32, imgsz=640, conf_thres=0.001, iou_thres=0.65, task=val, device=, single_cls=False, augment=False, verbose=False, save_txt=False, save_conf=False, save_json=True, project=runs/val, name=exp, exist_ok=False, half=True
YOLOv5 🚀 v5.0-267-g6a3ee7c torch 1.9.0+cu102 CUDA:0 (Tesla P100-PCIE-16GB, 16280.875MB)

Fusing layers...
Model Summary: 476 layers, 87730285 parameters, 0 gradients

val: Scanning '../datasets/coco/val2017' images and labels...4952 found, 48 missing, 0 empty, 0 corrupted: 100% 5000/5000 [00:01<00:00, 2846.03it/s]
val: New cache created: ../datasets/coco/val2017.cache
               Class     Images     Labels          P          R     mAP@.5 mAP@.5:.95: 100% 157/157 [02:30<00:00,  1.05it/s]
                 all       5000      36335      0.746      0.626       0.68       0.49
Speed: 0.1ms pre-process, 22.4ms inference, 1.4ms NMS per image at shape (32, 3, 640, 640)  # <--- baseline speed

Evaluating pycocotools mAP... saving runs/val/exp/yolov5x_predictions.json...
...
 Average Precision  (AP) @[ IoU=0.50:0.95 | area=   all | maxDets=100 ] = 0.504  # <--- baseline mAP
 Average Precision  (AP) @[ IoU=0.50      | area=   all | maxDets=100 ] = 0.688
 Average Precision  (AP) @[ IoU=0.75      | area=   all | maxDets=100 ] = 0.546
 Average Precision  (AP) @[ IoU=0.50:0.95 | area= small | maxDets=100 ] = 0.351
 Average Precision  (AP) @[ IoU=0.50:0.95 | area=medium | maxDets=100 ] = 0.551
 Average Precision  (AP) @[ IoU=0.50:0.95 | area= large | maxDets=100 ] = 0.644
 Average Recall     (AR) @[ IoU=0.50:0.95 | area=   all | maxDets=  1 ] = 0.382
 Average Recall     (AR) @[ IoU=0.50:0.95 | area=   all | maxDets= 10 ] = 0.628
 Average Recall     (AR) @[ IoU=0.50:0.95 | area=   all | maxDets=100 ] = 0.681  # <--- baseline mAR
 Average Recall     (AR) @[ IoU=0.50:0.95 | area= small | maxDets=100 ] = 0.524
 Average Recall     (AR) @[ IoU=0.50:0.95 | area=medium | maxDets=100 ] = 0.735
 Average Recall     (AR) @[ IoU=0.50:0.95 | area= large | maxDets=100 ] = 0.826

Test avec TTA

Ajoute --augment à toute commande val.py existante pour activer la TTA, et augmente la taille de l'image d'environ 30 % pour de meilleurs résultats. Note que l'inférence avec la TTA activée prendra généralement environ 2 à 3 fois plus de temps qu'une inférence normale, car les images sont retournées horizontalement et traitées à 3 résolutions différentes, les sorties étant fusionnées avant le NMS. Une partie de la baisse de vitesse est simplement due à des tailles d'image plus grandes (832 contre 640), tandis qu'une autre partie est due aux opérations TTA réelles, alors assure-toi que ton GPU dispose de suffisamment de mémoire avant d'augmenter --img.

python val.py --weights yolov5x.pt --data coco.yaml --img 832 --augment --half

Sortie :

val: data=./data/coco.yaml, weights=['yolov5x.pt'], batch_size=32, imgsz=832, conf_thres=0.001, iou_thres=0.6, task=val, device=, single_cls=False, augment=True, verbose=False, save_txt=False, save_conf=False, save_json=True, project=runs/val, name=exp, exist_ok=False, half=True
YOLOv5 🚀 v5.0-267-g6a3ee7c torch 1.9.0+cu102 CUDA:0 (Tesla P100-PCIE-16GB, 16280.875MB)

Fusing layers...
/usr/local/lib/python3.7/dist-packages/torch/nn/functional.py:718: UserWarning: Named tensors and all their associated APIs are an experimental feature and subject to change. Please do not use them for anything important until they are released as stable. (Triggered internally at  /pytorch/c10/core/TensorImpl.h:1156.)
  return torch.max_pool2d(input, kernel_size, stride, padding, dilation, ceil_mode)
Model Summary: 476 layers, 87730285 parameters, 0 gradients
val: Scanning '../datasets/coco/val2017' images and labels...4952 found, 48 missing, 0 empty, 0 corrupted: 100% 5000/5000 [00:01<00:00, 2885.61it/s]
val: New cache created: ../datasets/coco/val2017.cache
               Class     Images     Labels          P          R     mAP@.5 mAP@.5:.95: 100% 157/157 [07:29<00:00,  2.86s/it]
                 all       5000      36335      0.718      0.656      0.695      0.503
Speed: 0.2ms pre-process, 80.6ms inference, 2.7ms NMS per image at shape (32, 3, 832, 832)  # <--- TTA speed

Evaluating pycocotools mAP... saving runs/val/exp-2/yolov5x_predictions.json...
...
 Average Precision  (AP) @[ IoU=0.50:0.95 | area=   all | maxDets=100 ] = 0.516  # <--- TTA mAP
 Average Precision  (AP) @[ IoU=0.50      | area=   all | maxDets=100 ] = 0.701
 Average Precision  (AP) @[ IoU=0.75      | area=   all | maxDets=100 ] = 0.562
 Average Precision  (AP) @[ IoU=0.50:0.95 | area= small | maxDets=100 ] = 0.361
 Average Precision  (AP) @[ IoU=0.50:0.95 | area=medium | maxDets=100 ] = 0.564
 Average Precision  (AP) @[ IoU=0.50:0.95 | area= large | maxDets=100 ] = 0.656
 Average Recall     (AR) @[ IoU=0.50:0.95 | area=   all | maxDets=  1 ] = 0.388
 Average Recall     (AR) @[ IoU=0.50:0.95 | area=   all | maxDets= 10 ] = 0.640
 Average Recall     (AR) @[ IoU=0.50:0.95 | area=   all | maxDets=100 ] = 0.696  # <--- TTA mAR
 Average Recall     (AR) @[ IoU=0.50:0.95 | area= small | maxDets=100 ] = 0.553
 Average Recall     (AR) @[ IoU=0.50:0.95 | area=medium | maxDets=100 ] = 0.744
 Average Recall     (AR) @[ IoU=0.50:0.95 | area= large | maxDets=100 ] = 0.833

Inférence avec TTA

L'inférence TTA avec detect.py fonctionne de manière identique à la TTA avec val.py : ajoute simplement --augment à toute commande detect.py existante :

python detect.py --weights yolov5s.pt --img 832 --source data/images --augment

Sortie :

YOLOv5 🚀 v5.0-267-g6a3ee7c torch 1.9.0+cu102 CUDA:0 (Tesla P100-PCIE-16GB, 16280.875MB)

Downloading https://github.com/ultralytics/yolov5/releases/download/v5.0/yolov5s.pt to yolov5s.pt...
100% 14.1M/14.1M [00:00<00:00, 81.9MB/s]

Fusing layers...
Model Summary: 224 layers, 7266973 parameters, 0 gradients
image 1/2 /content/yolov5/data/images/bus.jpg: 832x640 4 persons, 1 bus, 1 fire hydrant, Done. (0.029s)
image 2/2 /content/yolov5/data/images/zidane.jpg: 480x832 3 persons, 3 ties, Done. (0.024s)
Results saved to runs/detect/exp
Done. (0.156s)
YOLOv5 test time augmentations

TTA avec PyTorch Hub

La TTA est automatiquement intégrée dans tous les modèles YOLOv5 PyTorch Hub et peut être activée en passant augment=True lors de l'inférence.

import torch

# Model
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "yolov5s")  # or yolov5m, yolov5x, custom

# Images
img = "https://ultralytics.com/images/zidane.jpg"  # or file, PIL, OpenCV, numpy, multiple

# Inference
results = model(img, augment=True)  # <--- TTA inference

# Results
results.print()  # or .show(), .save(), .crop(), .pandas(), etc.

Personnalisation

Tu peux personnaliser les opérations TTA appliquées dans la méthode YOLOv5 forward_augment().

Avantages de l'augmentation lors du test

L'augmentation lors du test offre plusieurs avantages clés pour les tâches de détection d'objets :

  • Précision améliorée : Comme le montrent les résultats ci-dessus, la TTA augmente le mAP de 0,504 à 0,516 et le mAR de 0,681 à 0,696.
  • Meilleure détection des petits objets : La TTA améliore particulièrement la détection des petits objets, avec un AP pour les petites zones passant de 0,351 à 0,361.
  • Robustesse accrue : En testant plusieurs variations de chaque image, la TTA réduit l'impact de l'angle de vue, de l'éclairage et d'autres facteurs environnementaux.
  • Implémentation simple : Nécessite seulement l'ajout du drapeau --augment aux commandes existantes.

Le compromis est un temps d'inférence accru, ce qui rend la TTA plus adaptée aux applications où la précision est priorisée sur la vitesse.

Environnements pris en charge

Ultralytics propose une gamme d'environnements prêts à l'emploi, chacun pré-installé avec les dépendances essentielles telles que CUDA, CUDNN, Python et PyTorch, pour lancer tes projets.

État du projet

YOLOv5 CI

Ce badge indique que tous les tests d'intégration continue (CI) des GitHub Actions de YOLOv5 réussissent. Ces tests CI vérifient rigoureusement la fonctionnalité et les performances de YOLOv5 sous divers aspects clés : entraînement, validation, inférence, export et benchmarks. Ils garantissent un fonctionnement cohérent et fiable sur macOS, Windows et Ubuntu, avec des tests effectués toutes les 24 heures et à chaque nouveau commit.

Contributors
Modifier la page sur GitHub (EN)
GLglenn-jocher16LALaughing-q2RIRizwanMunawar1

Commentaires