ABCNet数据集转化（ICDAR 2015）及训练

ABCNet数据集转化（ICDAR 2015）及训练

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一、环境配置

1. detectron2 安装

#创建虚拟环境
conda create -n  abcNet python=3.6.2
#激活虚拟环境
source activate abcNet
#安装pytorch 1.8
pip install torch==1.8.1+cu101 torchvision==0.9.1+cu101 torchaudio==0.8.1 -f https://download.pytorch.org/whl/torch_stable.html
#检查GPU是否可用
(abcNet):~$ python
Python 3.6.4 |Anaconda, Inc.| (default, Jan 16 2018, 18:10:19) 
[GCC 7.2.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information
>>> import torch
>>> torch.cuda.is_available()
True
#安装相关库
pip install pythran scikit-image
pip install ninja yacs cython matplotlib tqdm opencv-python shapely scipy tensorboardX pyclipper Polygon3 editdistance 
#本地安装 detectron2
git clone https://github.com/facebookresearch/detectron2.git
cd detectron2
git checkout -f 9eb4831
cd ..
python -m pip install -e detectron2

若报错

 Attempting uninstall: certifi
    Found existing installation: certifi 2016.9.26
ERROR: Cannot uninstall 'certifi'. It is a distutils installed project and thus we cannot accurately determine which files belong to it which would lead to only a partial uninstall

则前往/home/XXX/anaconda3/envs/abcNet/lib/python3.6/site-packagess删除certifi的相关文件，再重新安装。

2. AdelaiDet 安装

从https://github.com/aim-uofa/AdelaiDet下载 AdelaiDet 包。

git clone https://github.com/aim-uofa/AdelaiDet.git
cd AdelaiDet
# 安装AdelaiDet
python setup.py build develop

二、ICDAR 2015 转化为Bezier pts格式

根据官方文档

This is a python3 example showing how to build a custom dataset for abcnet training. The example image and annotation are from CTW1500 dataset (https://github.com/Yuliang-Liu/Curve-Text-Detector/tree/master/data)

Step one: Given polygonal annotation, generating bezier curve annotation.
python Bezier_generator2.py

Step two: Given bezier curve annotation, generating coco-like annotation format for training abcnet.
python generate_abcnet_json.py ./ train 0

我们需要先将多边形标注文件转化为如下的Bezier曲线文件，再将Bezier曲线文件整合成COCO格式的json文件
由于ICDAR 2015 只有4个坐标点数据，而Bezier曲线文件需要10个坐标（上5个，下5个），因此我们需要通过差值的方式，在ICDAR中坐标1和坐标2之间插入v1,v2,v3,在坐标3和坐标4之间插入v4,v5,v6.
代码如下：

    for il, line in enumerate(fin):
        # line = line.strip().split(',')
        icdar_line = list(map(int, line.rstrip('\n').lstrip('\ufeff').split(',')[:8]))
        x1 = icdar_line[0]/4*3+icdar_line[2]/4*1
        y1 = icdar_line[1]/4*3+icdar_line[3]/4*1
        x2 = icdar_line[0]/2+icdar_line[2]/2
        y2 = icdar_line[1] / 2 + icdar_line[3] / 2
        x3 = icdar_line[0] / 4 + icdar_line[2] / 4*3
        y3 = icdar_line[1] / 4 + icdar_line[3] / 4*3
        new_line = [icdar_line[0],icdar_line[1]]+[x1,y1,x2,y2,x3,y3]+[icdar_line[2],icdar_line[3]]

        x4 = icdar_line[4]/4*3+icdar_line[6]/4
        y4 = icdar_line[5] / 4*3 + icdar_line[7] / 4
        x5 = icdar_line[4] / 2 + icdar_line[6] / 2
        y5 = icdar_line[5] / 2 + icdar_line[7] / 2
        x6 = icdar_line[4] / 4 + icdar_line[6] / 4*3
        y6 = icdar_line[5] / 4 + icdar_line[7] / 4*3
        text = line.rstrip('\n').lstrip('\ufeff').split(',')[8]
        new_line = new_line +[icdar_line[4],icdar_line[5]]+[x4,y4,x5,y5,x6,y6]+[icdar_line[6],icdar_line[7]]
        new_line = [int(line/math.sqrt(factor)) for line in new_line]+[text]
        line = new_line
        if not len(line[:-1]) == 20: continue
        ct = line[-1]
        if ct == '###': continue
        coords = [(float(line[:-1][ix]), float(line[:-1][ix+1])) for ix in range(0, len(line[:-1]), 2)]
        poly = Polygon(coords)
        data.append(np.array([float(x) for x in line[:-1]]))
        cts.append(ct)
        polys.append(poly)

之后调用官方的Bezier_generator2_txt_totaltext.py将icdar2015 的txt文件转化为bezier的txt文件。转化后文件如下：
可视化后的结果如下：

最后调用官方的generate_abcnet_json.py文件，生成用于训练的coco数据集。
修改后的数据集转化代码及total text 的ABCNet 训练模型可从https://download.csdn.net/download/lhe159324/85055738下载。

三、网络训练

1、文件目录

AdelaiDet-master中涉及到ABCNet的文件目录如下

AdelaiDet-master/
|--  AdelaiDet.egg-info /
|--  adet /
|   |-- configs /
|   |   |-- defaults.py  # 配置文件
|   |-- data/
|   |   |-- builtin.py # 数据集路径配置
|   |-- modeling/
|   |   |-- roi_heads/
|   |   |    |-- __init__.py 
|   |   |    |-- text_head.py  # BezierAlign + Recognizator
|   |   |    |-- attn_predictor.py   # Recognizator
|   |   |-- one_stage_detector.py  # 网络模型总体结构
|   |   |-- poolers.py   # BezierPooler
|   |-- utils/
|   |   |--visualizer.py  # 预测结果可视化
|--  build / # 编译文件存储路径
|--  configs /  
|   |-- BAText/
|   |   |-- TotalText/
|   |   |    |-- attn_R_50.yaml  # ABCNet  配置文件
|   |   |    |--  Base-TotalText.yaml
|   |   |    |--  v2_attn_R_50.yaml # ABCNetV2  配置文件
|--  datasets /
|--  demo  /
|   |-- demo.py  #模型测试demo
|   |--predictor.py # 模型调用并预测
|--  docker /
|--  docs /
|--  onnx/
|--  output /
|   |-- batext/
|   |   |-- totaltext/
|   |   |    |-- attn_R_50/ # 模型保存路径
|--  tools /
|   |-- train_net.py # 训练脚本
|--  setup.py  # AdelaiDet 编译脚本
|--  README.md

2、训练

修改AdelaiDet-master/adet/data/builtin.py 文件，添加icdar 数据集并将datasets路径设置为数据集本地存储路径。
修改 AdelaiDet-master/configs/BAText/TotalText/attn_R_50.yaml文件，添加icdar数据集

attn_R_50.yaml文件 说明如下：

_BASE_: "Base-TotalText.yaml"# 基础配置文件
DATASETS:# 数据集
  TRAIN: ("icdar_train",)
  TEST: ("icdar_test",)
INPUT:# 训练/测试图片的最大尺寸和最小尺寸
  MIN_SIZE_TRAIN: (600,)
  MAX_SIZE_TRAIN: 760
  MIN_SIZE_TEST: 600
  MAX_SIZE_TEST: 760
MODEL:
  WEIGHTS:  "AdelaiDet-master/tt_e2e_attn_R_50.pth" :# 模型加载路径
  RESNETS:
    DEPTH: 50
  BATEXT:
    RECOGNIZER: "attn" # "attn" "rnn"
SOLVER:
  IMS_PER_BATCH: 1 # 模型训练Batch
  BASE_LR: 0.001 # 初始学习率
  MAX_ITER: 5000  # 模型训练次数
  CHECKPOINT_PERIOD: 1000 # 模型保存周期
TEST:
  EVAL_PERIOD: 1000 # 模型测试周期
OUTPUT_DIR: "output/batext/totaltext/attn_R_50" # 模型保存路径

cd 进入AdelaiDet-master文件夹内，运行

OMP_NUM_THREADS=1 python tools/train_net.py  --config-file configs/BAText/TotalText/attn_R_50.yaml 

进行训练。

运行结果如下：

3、训练过程中遇到的问题

问题：

RuntimeError: Default process group has not been initialized, 
please make sure to call init_process_group.

解决方案： 由于ABCNet Paper中是多GPU训练，但是本地只有单GPU，因此需要将 AdelaiDet-master/configs/BAText/TotalText/v2_attn_R_50.yaml和AdelaiDet-master/adet/config/defaults 中的"SyncBN"改为BN。
示例如下：