KITTI数据集处理为COCO数据集格式-编程知识

KITTI作为自动驾驶常用数据集，被广泛的应用于自动驾驶目标检测等过程中。
首先是数据集类别合并，原始的KITTI数据集有九个类别，分别是：

Car
Van
Truck
Pedestrian
Person_sitting
Cyclist
Tram
Misc

而我们在使用过程中，通常会对某些类别进行合并，将Car，Van，Truck，Tram统一划分为Car，将Pedestrian与Person_setting统一设置为Pedestrian，保留Cyclist，去除Misc。

# modify_annotations_txt.py
import glob
import string
txt_list = glob.glob('./Labels/*.txt') # 存储Labels文件夹所有txt文件路径
def show_category(txt_list):category_list= []for item in txt_list:try:with open(item) as tdf:for each_line in tdf:labeldata = each_line.strip().split(' ') # 去掉前后多余的字符并把其分开category_list.append(labeldata[0]) # 只要第一个字段，即类别except IOError as ioerr:print('File error:'+str(ioerr))print(set(category_list)) # 输出集合def merge(line):each_line=''for i in range(len(line)):if i!= (len(line)-1):each_line=each_line+line[i]+' 'else:each_line=each_line+line[i] # 最后一条字段后面不加空格each_line=each_line+'\n'return (each_line)print('before modify categories are:\n')
show_category(txt_list)for item in txt_list:new_txt=[]try:with open(item, 'r') as r_tdf:for each_line in r_tdf:labeldata = each_line.strip().split(' ')if labeldata[0] in ['Truck','Van','Tram']: # 合并汽车类labeldata[0] = labeldata[0].replace(labeldata[0],'Car')if labeldata[0] == 'Person_sitting': # 合并行人类labeldata[0] = labeldata[0].replace(labeldata[0],'Pedestrian')if labeldata[0] == 'DontCare': # 忽略Dontcare类continueif labeldata[0] == 'Misc': # 忽略Misc类continuenew_txt.append(merge(labeldata)) # 重新写入新的txt文件with open(item,'w+') as w_tdf: # w+是打开原文件将内容删除，另写新内容进去for temp in new_txt:w_tdf.write(temp)except IOError as ioerr:print('File error:'+str(ioerr))print('\nafter modify categories are:\n')
show_category(txt_list)

最终生成的数据集格式为txt，标注为YOLO格式。

在这里插入图片描述

一个txt文件对应一张图像，内容如下，分别对应类别，中心点坐标xy，标注框宽高wh。

1 0.6221936274509804 0.6093513513513513 0.08033496732026148 0.4457297297297298

随后对数据集进行划分，总共有7481张图像，按照4:1的比例划分训练集与验证集。代码如下：

import os
import random
import shutil
def mvfile(path,topath):xmllist= os.listdir(path+"/annotations/")xmlpath=path+"/annotations/"imgpath=path+"/images/"xmltopath=topath+"/val_annotations/"if not os.path.exists(xmltopath):os.makedirs(xmltopath)imgtopath = topath + "val_images"if not os.path.exists(imgtopath):os.makedirs(imgtopath)xmls = random.sample(xmllist, 1496)for xml in xmls:with open(topath+"抽取的标签.txt", "a") as f:f.write(xml+"\n")xmlfile=xmlpath+xmlprint(xmlfile)shutil.move(xmlfile,xmltopath)imgfile=imgpath+xml.replace("txt","png")print(imgfile)shutil.move(imgfile,imgtopath)if __name__ == '__main__':path="D:\graduate\datasets\detection\kitti/"mvfile(path,path+"val_images/")

通过上述程序会将验证集图像与标注文件提取出来。

在这里插入图片描述
数据集划分完成后需要将YOLO格式转换为COCO格式(JSON），即需要生成一个类别文件，里面标注的是类别名称，记得要与YOLO的类别编号一致。如下Car在YOLO中标注类别为0，Pedestrian为1，Cyclist为2。

Car
Pedestrian
Cyclist

随后将txt文件转换为COCO的json格式，在生成JSON文件时，需要原标注文件以及图像，因为要读取图像的大小等信息

import os
import json
import cv2
import random
import time
from PIL import Imagecoco_format_save_path='D:\graduate\datasets\detection\kitti\coco_annotations/val/'                      #要生成的标准coco格式标签所在文件夹
yolo_format_classes_path='D:\graduate/figures\images\Tools\Kitti2Coco\kitti.names'     #类别文件，一行一个类
yolo_format_annotation_path='D:\graduate\datasets\detection\kitti\yolo_annotations/val'        #yolo格式标签所在文件夹
img_pathDir='D:\graduate\datasets\detection\kitti/val\images/'                        #图片所在文件夹with open(yolo_format_classes_path,'r') as fr:                               #打开并读取类别文件lines1=fr.readlines()
# print(lines1)
categories=[]                                                                 #存储类别的列表
for j,label in enumerate(lines1):label=label.strip()categories.append({'id':j,'name':label,'supercategory':'None'})         #将类别信息添加到categories中
# print(categories)write_json_context=dict()                                                      #写入.json文件的大字典
write_json_context['info']= {'description': '', 'url': '', 'version': '', 'year': 2023, 'contributor': '', 'date_created': '2021-12-15'}
write_json_context['licenses']=[{'id':1,'name':None,'url':None}]
write_json_context['categories']=categories
write_json_context['images']=[]
write_json_context['annotations']=[]#接下来的代码主要添加'images'和'annotations'的key值
imageFileList=os.listdir(img_pathDir)                                           #遍历该文件夹下的所有文件，并将所有文件名添加到列表中
for i,imageFile in enumerate(imageFileList):imagePath = os.path.join(img_pathDir,imageFile)                             #获取图片的绝对路径image = Image.open(imagePath)                                               #读取图片，然后获取图片的宽和高W, H = image.sizeimg_context={}                                                              #使用一个字典存储该图片信息#img_name=os.path.basename(imagePath)                                       #返回path最后的文件名。如果path以/或\结尾，那么就会返回空值img_context['file_name']=imageFileimg_context['height']=Himg_context['width']=Wimg_context['date_captured']='2023-12-15'img_context['id']=i                                                         #该图片的idimg_context['license']=1img_context['color_url']=''img_context['flickr_url']=''write_json_context['images'].append(img_context)                            #将该图片信息添加到'image'列表中txtFile=imageFile[:6]+'.txt'                                               #获取该图片获取的txt文件with open(os.path.join(yolo_format_annotation_path,txtFile),'r') as fr:lines=fr.readlines()                                                   #读取txt文件的每一行数据，lines2是一个列表，包含了一个图片的所有标注信息for j,line in enumerate(lines):bbox_dict = {}                                                          #将每一个bounding box信息存储在该字典中# line = line.strip().split()# print(line.strip().split(' '))class_id,x,y,w,h=line.strip().split(' ')                                          #获取每一个标注框的详细信息class_id,x, y, w, h = int(class_id), float(x), float(y), float(w), float(h)       #将字符串类型转为可计算的int和float类型xmin=(x-w/2)*W                                                                    #坐标转换ymin=(y-h/2)*Hxmax=(x+w/2)*Wymax=(y+h/2)*Hw=w*Wh=h*Hbbox_dict['id']=i*10000+j                                                         #bounding box的坐标信息bbox_dict['image_id']=ibbox_dict['category_id']=class_id                                              #注意目标类别要加一bbox_dict['iscrowd']=0height,width=abs(ymax-ymin),abs(xmax-xmin)bbox_dict['area']=height*widthbbox_dict['bbox']=[xmin,ymin,w,h]bbox_dict['segmentation']=[[xmin,ymin,xmax,ymin,xmax,ymax,xmin,ymax]]write_json_context['annotations'].append(bbox_dict)                               #将每一个由字典存储的bounding box信息添加到'annotations'列表中name = os.path.join(coco_format_save_path,"train"+ '.json')
with open(name,'w') as fw:                                                                #将字典信息写入.json文件中json.dump(write_json_context,fw,indent=2)

生成的文件如下：

在这里插入图片描述

至此，KITTI数据集转换为COCO格式的数据集。

在运行时报错：

OSError: [WinError 1455] 页面文件太小，无法完成操作。 Error loading "D:\softwares\Anconda\envs\detr\lib\site-packages\torch\lib\cusparse64_11.dll" or one of its dependencies.

这是由于虚拟内存不足导致的，看到有人说修改num_workers=0可以解决问题，但这是一种治标不治本的方法，正确方法是增大虚拟内存：
搜索查看高级系统设置

在这里插入图片描述