实时安全帽检测-通用 模型介绍

本模型为高性能热门应用系列检测模型中的 实时安全帽检测模型，基于面向工业落地的高性能检测框架DAMOYOLO，其精度和速度超越当前经典的YOLO系列方法。用户使用的时候，仅需要输入一张图像，便可以获得图像中所有人头的坐标信息，以及是否佩戴安全帽（头盔）。

相关模型

以下是ModelScope上所有的热门应用检测模型（垂类目标检测模型）：

模型描述

本模型为实时安全帽检测模型，基于检测框架DAMOYOLO-S模型，DAMO-YOLO是一个面向工业落地的目标检测框架，兼顾模型速度与精度，其训练的模型效果超越了目前的一众YOLO系列方法，并且仍然保持极高的推理速度。DAMOYOLO与YOLO系列其它经典工作的性能对比如下图所示：

DAMOYOLO整体网络结构如下，整体由backbone (MAE-NAS), neck (GFPN), head (ZeroHead)三部分组成，基于"large neck, small head"的设计思想，对低层空间信息和高层语义信息进行更加充分的融合，从而提升模型最终的检测效果。

期望模型使用方式以及适用范围

该模型适用于安全帽检测，输入任意的图像，输出图像中人头的外接矩形框坐标信息（支持图片中有多个人），以及是否佩戴安全帽。

如何使用

在ModelScope框架上，提供输入图片，即可以通过简单的Pipeline调用使用当前模型，得到图像中所有人头的外接矩形框坐标信息，以及是否佩戴安全帽。

推理代码范例

基础示例代码。下面的示例代码展示的是如何通过一张图片作为输入，得到图片对应的人脸佩戴安全帽检测结果。

from modelscope.pipelines import pipeline
from modelscope.utils.constant import Tasks

model_id = 'damo/cv_tinynas_object-detection_damoyolo_safety-helmet'
input_location = 'https://modelscope.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/test/images/image_safetyhat.jpg'

safety_hat_detection = pipeline(Tasks.domain_specific_object_detection, model=model_id)
result = safety_hat_detection(input_location)
print("result is : ", result)

微调代码范例

下面的示例代码展示如何基于已有的COCO格式数据集，进行模型的微调（finetune）。详细的训练说明可以参见：DAMOYOLO-S模型。

import os.path as osp
from modelscope.metainfo import Trainers
from modelscope.trainers import build_trainer
from modelscope.msdatasets import MsDataset
from modelscope.utils.constant import DownloadMode

# Step 1: 数据集准备，可以使用modelscope上已有的数据集，也可以自己在本地构建COCO数据集
train_dataset = MsDataset.load('safetyhelmet_detection_for_train', namespace="modelscope", split='train', download_mode=DownloadMode.FORCE_REDOWNLOAD)
val_dataset = MsDataset.load('safetyhelmet_detection_for_train', namespace="modelscope", split='validation', download_mode=DownloadMode.FORCE_REDOWNLOAD)

# Step 2: 相关参数设置
train_root_dir = train_dataset.config_kwargs['split_config']['train']
val_root_dir = val_dataset.config_kwargs['split_config']['validation']
train_img_dir = osp.join(train_root_dir, 'images')
val_img_dir = osp.join(val_root_dir, 'images')
train_anno_path = osp.join(train_root_dir, 'train.json')
val_anno_path = osp.join(val_root_dir, 'val.json')
kwargs = dict(
            model='damo/cv_tinynas_object-detection_damoyolo_safety-helmet', # 使用DAMO-YOLO-S模型 
            gpu_ids=[  # 指定训练使用的gpu
                0,
            ],
            batch_size=2, # batch_size, 每个gpu上的图片数等于batch_size // len(gpu_ids)
            max_epochs=3, # 总的训练epochs
            num_classes=2, # 自定义数据中的类别数
            load_pretrain=True, # 是否载入预训练模型，若为False，则为从头重新训练
            base_lr_per_img=0.001, # 每张图片的学习率，lr=base_lr_per_img*batch_size
            train_image_dir=train_img_dir, # 训练图片路径
            val_image_dir=val_img_dir, # 测试图片路径
            train_ann=train_anno_path, # 训练标注文件路径
            val_ann=val_anno_path, # 测试标注文件路径
            )

# Step 3: 开启训练任务
trainer = build_trainer(
            name=Trainers.tinynas_damoyolo, default_args=kwargs)
trainer.train()

训练数据介绍

本模型是基于以下两部分数据集训练得到：

• Safety Helmet Wearing Dataset (SHWD)安全帽数据；
• 内部积累以及互联网爬取的相关安全帽数据。

数据评估及结果

模型在SHWD的验证集上客观指标如下：

相关论文以及引用信息

本模型主要参考论文如下（论文链接：link）：

 @article{damoyolo,
  title={DAMO-YOLO: A Report on Real-Time Object Detection Design},
  author={Xianzhe Xu, Yiqi Jiang, Weihua Chen, Yilun Huang, Yuan Zhang and Xiuyu Sun},
  journal={arXiv preprint arXiv:2211.15444v2},
  year={2022}
}