Foraminiferi e Yolo 8

Qualche anno fa avevo provato ad addestrare una rete neurale per il riconoscimento di foraminiferi con risultati diciamo mediocri

Ho visto che i migliori risultati non si ottengono partendo da una rete ex-novo ma riaddestrando reti gia' elaborate. In questo caso ho provato ad addestrare Yolo 8 con il dataset dei foraminiferi

La prima prova la ho fatto, anche con ottimi risultati, utilizzando il cloud di Roboflow ma volevo una soluzione da fare girare on the edge

Per prima cosa ho creato un virtualenv in Python 

I dati sono inclusi in un folder in cui ci sono le sottodir test,train e valid in cui sono in ciascuna ci sono inclusi i folder images e labels

Per creare le labels ho utilizzato labelImg. Avendo problemi con l'installazione ho utilizzato il docker a questo link

Si deve selezionare il folder dove sono contenute le immagini, il folder dove saranno salvati i file txt in cui sono salvate le annotations, il tipo di annotation (di default viene indicato PascalVOC ma deve andare a Yolo) ed in View conviene indicare autosave 

Nel folder alla radice deve essere create un file data.yaml in cui sono indicati i percorsi dei folder delle immagini, il numero di classi (4) ed i nomi delle classi

train: ../train/images
val: ../valid/images
test: ../test/images
nc: 4
names: ['Candeina_Nitida', 'Globigerina_Bulloides', 'Globigerina_Falconensis', 'Globigerina_digitata']

a questo punto si procede con l'installazione di Yolo 8 

pip install ultralytics

si procede quindi con l'addestramento. Per una prima prova ho usato il pretrain piu' semplice yoolov8n ma vi sono reti addestrati molto piu' profonde in yolov8s.pt, yolov8m.pt, yolov8l.pt, yolov8x.pt

Il parametro batch dipende dalla potenza della propria CPU/GPU...io ho solo lavorato in CPU

yolo task=detect mode=train model=yolov8n.pt imgsz=640 data=data.yaml epochs=10 batch=8 name=yolov8n_foraminiferi

Nel folder run/detect/yolo8n_foraminiferi si trovano i grafici dei parametri del modello

Si puo' validare il modello con 

yolo task=detect mode=val model=runs/detect/yolov8n_foraminiferi/weights/best.pt name=yolov8n_eval data=data.yaml imgsz=640

I risultati sono peggiori di quelli visti con Roboflow ma in ogni caso si ricorda che in questo caso e' stato usata la rete di addestramento piu' semplificata

Una volta finito l'addestramento si puo' usare la rete per riconoscere oggetti

yolo task=detect mode=predict model=runs/detect/yolov8n_foraminiferi/weights/best.pt source=test/immagine.jpg show=True imgsz=640 name=yolov8n_c1 hide_labels=True