《深度学习：卷积神经网络从入门到精通》——3.6　LeNet的交通标志识别案例

3.6　LeNet的交通标志识别案例

本节描述一个利用LeNet对交通标志进行识别的案例，其中用到的GTSRB数据集可以根据表1.2提供的地址下载，并需要按照有关说明进行选择和处理。

3.6.1　交通标志数据集的格式转换

GTSRB数据集的图像是.jpg格式。由于.jpg格式的图像无法被Caffe直接使用，所以需要先把训练集和测试集转换为Caffe专有的LEVELDB格式类型。下面说明数据格式转换的具体步骤。

首先，把所有.jpg训练图像按类别目录组织拷贝到./caffe-windows-master/examples/mydata/train/目录下（如图3.8和图3.9所示），把所有.jpg测试图像直接拷贝到./caffe-windows-master/examples/mydata/test/目录下（如图3.10所示）。

图3.8　GTSRB的训练集类别目录，共43个

图3.9　GTSRB的训练集中的第00000类样本

图3.10　GTSRB的测试集的部分样本

然后，在C:\Caffe\caffe-windows-master\examples\mydata目录下创建训练集的标签文件train.txt和测试集的标签文件test.txt。train.txt由所有训练图像的目录、名称及标签构成，其中每行的文本格式为“/图像目录/图像名称?标签”，样例如方框3.3所示。类似地，test.txt由所有测试图像的名称及标签构成，每行的文本格式为“/图像名称?标签”，样例如方框3.4所示。

方框3.3　标签文件train.txt的文本格式

/00000/00000_00000.jpg   0

/00000/00000_00001.jpg   0

/00000/00000_00002.jpg   0

/00000/00000_00003.jpg   0

/00000/00000_00004.jpg   0

方框3.4　标签文件test.txt的文本格式

/00000.jpg 16

/00001.jpg 1

/00002.jpg 38

/00003.jpg 33

/00004.jpg 11

其次，用convert_imageset.exe命令把GTSRB数据集转换为LEVELDB格式。convert_imageset.exe是Caffe自带的图像格式转换命令，存放在C:\Caffe\caffe-windows-master\bin\目录下，可以把jpg、png和jpeg等常见格式转换成LEVELDB格式。具体的转换过程可以通过两个批处理文件完成：trainleveldb.bat和testleveldb.bat。文件的内容分别见方框3.5和方框3.6。

方框3.5　文件trainleveldb.bat的内容

SET GLOG_logtostderr=1

C:\Caffe\caffe-windows-master\bin\convert_imageset.exe --shuffle=true --backend=leveldb --resize_height=32 --resize_width=32 C:\Caffe\caffe-windows-master\examples\mydata\train C:\Caffe\caffe-windows-master\examples\mydata\train.txt      C:\Caffe\caffe-windows-master\examples\mydata\ldb\trainldb

Pause

方框3.6　文件testleveldb.bat的内容

SET GLOG_logtostderr=1

C:\Caffe\caffe-windows-master\bin\convert_imageset.exe --shuffle=true --backend=leveldb --resize_height=32 --resize_width=32 C:\Caffe\caffe-windows-master\examples\mydata\test C:\Caffe\caffe-windows-master\examples\mydata\test.txt      C:\Caffe\caffe-windows-master\examples\mydata\ldb\testldb

pause

在trainleveldb.bat和testleveldb.bat这两个文件中，“--shuff?le=true”表示把转换后的数据集打乱，“--backend=leveldb”表示把数据转换为LEVELDB格式；“--resize_height=32 --resize_width=32”表示转换后图像的大小（这里由于保持大小不变，实际上可以省略）；“C:\Caffe\caffe-windows-master\examples\mydata\train”表示训练集所在目录；“C:\Caffe\caffe-windows-master\examples\mydata\train.txt”表示训练集的标签文件；“C:\Caffe\caffe-windows-master\examples\mydata\ldb\trainldb”表示转换后存放训练集的文件夹；“C:\Caffe\caffe-windows-master\examples\mydata\test”表示测试集所在目录；“C:\Caffe\caffe-windows-master\examples\mydata\test.txt”表示测试集的标签文件；“C:\Caffe\caffe-windows-master\examples\mydata\ldb\testldb”表示转换后存放测试集的文件夹。

最后，通过执行批处理文件trainleveldb.bat和testleveldb.bat，就可以把训练集和测试集转换为LEVELDB格式，分别存放在trainldb和testldb文件夹下。