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基于人体id的分类方案是使用PaddleClas的功能进行模型训练的。请按照安装说明完成环境安装,以进行后续的模型训练及使用流程。
基于图像分类的行为识别方案直接对视频中的图像帧结果进行识别,因此模型训练流程与通常的图像分类模型一致。
打电话的行为识别是基于公开数据集UAV-Human进行训练的。请通过该链接填写相关数据集申请材料后获取下载链接。
在UAVHuman/ActionRecognition/RGBVideos
路径下包含了该数据集中RGB视频数据集,每个视频的文件名即为其标注信息。
根据视频文件名,其中与行为识别相关的为A
相关的字段(即action),我们可以找到期望识别的动作类型数据。
- 正样本视频:以打电话为例,我们只需找到包含
A024
的文件。 - 负样本视频:除目标动作以外所有的视频。
鉴于视频数据转化为图像会有较多冗余,对于正样本视频,我们间隔8帧进行采样,并使用行人检测模型处理为半身图像(取检测框的上半部分,即img = img[:H/2, :, :]
)。正样本视频中的采样得到的图像即视为正样本,负样本视频中采样得到的图像即为负样本。
注意: 正样本视频中并不完全符合打电话这一动作,在视频开头结尾部分会出现部分冗余动作,需要移除。
基于图像分类的行为识别方案是借助PaddleClas进行模型训练的。使用该方案训练的模型,需要准备期望识别的图像数据及对应标注文件。根据PaddleClas数据集格式说明准备对应的数据即可。标注文件样例如下,其中0
,1
分别是图片对应所属的类别:
# 每一行采用"空格"分隔图像路径与标注
train/000001.jpg 0
train/000002.jpg 0
train/000003.jpg 1
...
此外,标签文件phone_label_list.txt
,帮助将分类序号映射到具体的类型名称:
0 make_a_phone_call # 类型0
1 normal # 类型1
完成上述内容后,放置于dataset
目录下,文件结构如下:
data/
├── images # 放置所有图片
├── phone_label_list.txt # 标签文件
├── phone_train_list.txt # 训练列表,包含图片及其对应类型
└── phone_val_list.txt # 测试列表,包含图片及其对应类型
基于分类的行为识别模型效果依赖于前序的检测和跟踪效果,如果实际场景中不能准确检测到行人位置,或是难以正确在不同帧之间正确分配人物ID,都会使行为识别部分表现受限。如果在实际使用中遇到了上述问题,请参考目标检测任务二次开发以及多目标跟踪任务二次开发对检测/跟踪模型进行优化。
在打电话这一动作中,实际是通过上半身就能实现动作的区分的,因此在训练和预测过程中,将图像由行人全身图换为半身图
参考前述介绍的内容,完成数据准备的部分,放置于{root of PaddleClas}/dataset
下:
data/
├── images # 放置所有图片
├── label_list.txt # 标签文件
├── train_list.txt # 训练列表,包含图片及其对应类型
└── val_list.txt # 测试列表,包含图片及其对应类型
其中,训练及测试列表如下:
# 每一行采用"空格"分隔图像路径与标注
train/000001.jpg 0
train/000002.jpg 0
train/000003.jpg 1
train/000004.jpg 2 # 新增的类别直接填写对应类别号即可
...
label_list.txt
中需要同样对应扩展类型的名称:
0 make_a_phone_call # 类型0
1 Your New Action # 类型1
...
n normal # 类型n
在PaddleClas中已经集成了训练配置文件,需要重点关注的设置项如下:
# model architecture
Arch:
name: PPHGNet_tiny
class_num: 2 # 对应新增后的数量
...
# 正确设置image_root与cls_label_path,保证image_root + cls_label_path中的图片路径能够正确访问图片路径
DataLoader:
Train:
dataset:
name: ImageNetDataset
image_root: ./dataset/
cls_label_path: ./dataset/phone_train_list_halfbody.txt
...
Infer:
infer_imgs: docs/images/inference_deployment/whl_demo.jpg
batch_size: 1
transforms:
- DecodeImage:
to_rgb: True
channel_first: False
- ResizeImage:
size: 224
- NormalizeImage:
scale: 1.0/255.0
mean: [0.485, 0.456, 0.406]
std: [0.229, 0.224, 0.225]
order: ''
- ToCHWImage:
PostProcess:
name: Topk
topk: 2 # 显示topk的数量,不要超过类别总数
class_id_map_file: dataset/phone_label_list.txt # 修改后的label_list.txt路径
通过如下命令启动训练:
export CUDA_VISIBLE_DEVICES=0,1,2,3
python3 -m paddle.distributed.launch \
--gpus="0,1,2,3" \
tools/train.py \
-c ./ppcls/configs/practical_models/PPHGNet_tiny_calling_halfbody.yaml \
-o Arch.pretrained=True
其中 Arch.pretrained
为 True
表示使用预训练权重帮助训练。
训练好模型之后,可以通过以下命令实现对模型指标的评估。
python3 tools/eval.py \
-c ./ppcls/configs/practical_models/PPHGNet_tiny_calling_halfbody.yaml \
-o Global.pretrained_model=output/PPHGNet_tiny/best_model
其中 -o Global.pretrained_model="output/PPHGNet_tiny/best_model"
指定了当前最佳权重所在的路径,如果指定其他权重,只需替换对应的路径即可。
模型导出的详细介绍请参考这里 可以参考以下步骤实现:
python tools/export_model.py
-c ./PPHGNet_tiny_calling_halfbody.yaml \
-o Global.pretrained_model=./output/PPHGNet_tiny/best_model \
-o Global.save_inference_dir=./output_inference/PPHGNet_tiny_calling_halfbody
然后将导出的模型重命名,并加入配置文件,以适配PP-Human的使用。
cd ./output_inference/PPHGNet_tiny_calling_halfbody
mv inference.pdiparams model.pdiparams
mv inference.pdiparams.info model.pdiparams.info
mv inference.pdmodel model.pdmodel
# 下载预测配置文件
wget https://bj.bcebos.com/v1/paddledet/models/pipeline/infer_configs/PPHGNet_tiny_calling_halfbody/infer_cfg.yml
至此,即可使用PP-Human进行实际预测了。
基于人体id的分类的行为识别方案中,将任务转化为对应人物的图像进行图片级别的分类。对应分类的类型最终即视为当前阶段的行为。因此在完成自定义模型的训练及部署的基础上,还需要将分类模型结果转化为最终的行为识别结果作为输出,并修改可视化的显示结果。
请对应修改后处理函数。
核心代码为:
# 确定分类模型的最高分数输出结果
cls_id_res = 1
cls_score_res = -1.0
for cls_id in range(len(cls_result[idx])):
score = cls_result[idx][cls_id]
if score > cls_score_res:
cls_id_res = cls_id
cls_score_res = score
# Current now, class 0 is positive, class 1 is negative.
if cls_id_res == 1 or (cls_id_res == 0 and
cls_score_res < self.threshold):
# 如果分类结果不是目标行为或是置信度未达到阈值,则根据历史结果确定当前帧的行为
history_cls, life_remain, history_score = self.result_history.get(
tracker_id, [1, self.frame_life, -1.0])
cls_id_res = history_cls
cls_score_res = 1 - cls_score_res
life_remain -= 1
if life_remain <= 0 and tracker_id in self.result_history:
del (self.result_history[tracker_id])
elif tracker_id in self.result_history:
self.result_history[tracker_id][1] = life_remain
else:
self.result_history[
tracker_id] = [cls_id_res, life_remain, cls_score_res]
else:
# 分类结果属于目标行为,则使用将该结果,并记录到历史结果中
self.result_history[
tracker_id] = [cls_id_res, self.frame_life, cls_score_res]
...
目前基于ID的行为识别,是根据行为识别的结果及预定义的类别名称进行展示的。详细逻辑请见此处。如果自定义的行为需要修改为其他的展示名称,请对应修改此处,以正确输出对应结果。