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Panoptic DeepLab

基于PaddlePaddle实现Panoptic Deeplab全景分割算法。

Panoptic DeepLab首次证实了bottem-up算法能够达到state-of-the-art的效果。Panoptic DeepLab预测三个输出：Semantic Segmentation, Center Prediction 和 Center Regression。实例类别像素根据最近距离原则聚集到实例中心点得到实例分割结果。最后按照majority-vote规则融合语义分割结果和实例分割结果，得到最终的全景分割结果。 其通过将每一个像素赋值给某一个类别或实例达到分割的效果。

Model Baselines

Cityscapes

Backbone Batch Size Resolution Training Iters PQ SQ RQ AP mIoU Links
ResNet50_OS32 8 2049x1025 90000 58.35% 80.03% 71.52% 25.80% 79.18% model | log
ResNet50_OS32 64 1025x513 90000 60.32% 80.56% 73.56% 26.77% 79.67% model | log

环境安装

  1. 系统环境
  • PaddlePaddle >= 2.0.0
  • Python >= 3.6+ 推荐使用GPU版本的PaddlePaddle版本。详细安装教程请参考官方网站PaddlePaddle
  1. 下载PaddleSeg repository
git clone https://github.com/PaddlePaddle/PaddleSeg
  1. 安装paddleseg
cd PaddleSeg
pip install -e .
  1. 进入PaddleSeg/contrib/PanopticDeepLab目录
cd contrib/PanopticDeepLab

数据集准备

将数据集放置于PaddleSeg/contrib/PanopticDeepLab目录下的data目录下。

Cityscapes

前往CityScapes官网下载数据集并整理成如下结构:

cityscapes/
|--gtFine/
|  |--train/
|  |  |--aachen/
|  |  |  |--*_color.png, *_instanceIds.png, *_labelIds.png, *_polygons.json,
|  |  |  |--*_labelTrainIds.png
|  |  |  |--...
|  |--val/
|  |--test/
|  |--cityscapes_panoptic_train_trainId.json
|  |--cityscapes_panoptic_train_trainId/
|  |  |-- *_panoptic.png
|  |--cityscapes_panoptic_val_trainId.json
|  |--cityscapes_panoptic_val_trainId/
|  |  |--  *_panoptic.png
|--leftImg8bit/
|  |--train/
|  |--val/
|  |--test/

安装CityscapesScripts

pip install git+https://github.com/mcordts/cityscapesScripts.git

*_panoptic.png 生成命令(需找到createPanopticImgs.py文件)：

python /path/to/cityscapesscripts/preparation/createPanopticImgs.py \
        --dataset-folder data/cityscapes/gtFine/ \
        --output-folder data/cityscapes/gtFine/ \
        --use-train-id

训练

export CUDA_VISIBLE_DEVICES=0,1,2,3,4,5,6,7 # 根据实际情况进行显卡数量的设置
python -m paddle.distributed.launch train.py \
       --config configs/panoptic_deeplab/panoptic_deeplab_resnet50_os32_cityscapes_1025x513_bs8_90k_lr00005.yml \
       --do_eval \
       --use_vdl \
       --save_interval 5000 \
       --save_dir output

note: 使用--do_eval会影响训练速度及增加显存消耗，根据选择进行开闭。

更多参数信息请运行如下命令进行查看:

python train.py --help

评估

python val.py \
       --config configs/panoptic_deeplab/panoptic_deeplab_resnet50_os32_cityscapes_1025x513_bs8_90k_lr00005.yml \
       --model_path output/iter_90000/model.pdparams

你可以直接下载我们提供的模型进行评估。

更多参数信息请运行如下命令进行查看:

python val.py --help

预测

export CUDA_VISIBLE_DEVICES=0,1,2,3,4,5,6,7 # 根据实际情况进行显卡数量的设置
python -m paddle.distributed.launch predict.py \
    --config configs/panoptic_deeplab/panoptic_deeplab_resnet50_os32_cityscapes_1025x513_bs8_90k_lr00005.yml \
    --model_path output/iter_90000/model.pdparams \
    --image_path data/cityscapes/leftImg8bit/val/ \
    --save_dir ./output/result

你可以直接下载我们提供的模型进行预测。

更多参数信息请运行如下命令进行查看:

python predict.py --help

全景分割结果:

语义分割结果:

实例分割结果: