Yolov5 多边形标签转换，所有json文件自动转成txt格式[详细过程]

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Pandas_007 发表于 2023/04/13 09:42:23 2023/04/13
【摘要】 打标签的误打成多边形，YOLO无法直接读取数据。多边形转化为矩形的快捷方法：注：labelme是麻省理工（MIT）的计算机科学和人工智能实验室（CSAIL）研发的图像标注工具，人们可以使用该工具创建定制化标注任务或执行图像标注，项目源代码已经开源。通过labelme对图进行标注后，得到的是json文件，而Yolov5对数据进行模型构建的时候，读取需要的是txt格式的文件。

​

 问题引入

网上的json转化为txt的教程都比较简要，查找了很多资料之后，再自己一个一个的运行代码最后才终于知道其原理。

Labelme简要介绍

通过labelme对图进行标注后，得到的是json文件，而Yolov5对数据进行模型构建的时候，读取需要的是txt格式的文件。所以需要先通过Python进行文件格式的转换

注：labelme是麻省理工（MIT）的计算机科学和人工智能实验室（CSAIL）研发的图像标注工具，人们可以使用该工具创建定制化标注任务或执行图像标注，项目源代码已经开源。

Labelme程序运行，通过标注后如图所示：

 图1 Labelme标注

 此图片可以得到以下格式的json文件：

 文件中的字段如下：

‘version’——版本号

‘shapes’——里面装的是Yolov5需要的数据

        ‘label’——你在labelme里面设置的类

        ‘points’——点的坐标

 我这里的label如图1所示共有5类，等下进行json转化为txt的时候用


 对应这些类创一个字典以便json进行转换

例：name2id={'bike':0,'arrow':1,'crossline':2,'building':3,'car':4,'person':5}

 可能某一张图片中可能不存在上述的某个类，所以这里请以某个json中最多的类创建这个字典。

多边形标签的处理方法

由于yolov5 仅支持矩形图形的识别，所以需要通过数据处理，将多边形变换为矩形。

处理原理：遍历该标签所有的坐标，获取最大x_max,y_max,最小x_min,y_min的x和y的坐标。

然后再进行数据的规范化。

 转换后的txt格式如下：

第一个是类，比如第一行中的第一个数字是4，我的name2id中car也为4，即这里指代的就是'car'这个标签。

第一行 第二个 和 第三个数字 为数字为图片中心点(x,y)的坐标

第四个数字和第五个数字对应的是 这个标签的 宽和高。 

代码实现

多边形标签代码实现方法

                x_max=0
                y_max=0
                x_min=100000
                y_min=100000
                for lk in range(len(i['points'])):
                    x1=float(i['points'][lk][0])
                    y1=float(i['points'][lk][1])
                   # print(x1)
                    if x_max<x1:
                        x_max=x1
                    if y_max<y1:
                        y_max=y1
                    if y_min>y1:
                        y_min=y1
                    if x_min>x1:
                        x_min=x1
                bb = (x_min, y_max, x_max, y_min)

json转化为txt的部分代码如下：

def decode_json(json_floder_path,txt_outer_path, json_name):
  #  json_floder_path='E:\\Python_package\\itesjson\\'
   # json_name='V1125.json'
    txt_name = txt_outer_path + json_name[:-5] + '.txt'
    with open(txt_name,'w') as f:
        json_path = os.path.join(json_floder_path, json_name)#os路径融合
        data = json.load(open(json_path, 'r', encoding='gb2312',errors='ignore'))
        img_w = data['imageWidth']#图片的高
        img_h = data['imageHeight']#图片的宽
        isshape_type=data['shapes'][0]['shape_type']
        print(isshape_type)
        #print(isshape_type)
        #print('下方判断根据这里的值可以设置为你自己的类型，我这里是polygon'多边形)
        #len(data['shapes'])
        for i in data['shapes']:
            label_name = i['label']#得到json中你标记的类名
            if (i['shape_type'] == 'polygon'):#数据类型为多边形 需要转化为矩形
                x_max=0
                y_max=0
                x_min=100000
                y_min=100000
                for lk in range(len(i['points'])):
                    x1=float(i['points'][lk][0])
                    y1=float(i['points'][lk][1])
                   # print(x1)
                    if x_max<x1:
                        x_max=x1
                    if y_max<y1:
                        y_max=y1
                    if y_min>y1:
                        y_min=y1
                    if x_min>x1:
                        x_min=x1
                bb = (x_min, y_max, x_max, y_min)
            if (i['shape_type'] == 'rectangle'):#为矩形不需要转换
                x1 = float(i['points'][0][0])
                y1 = float(i['points'][0][1])
                x2 = float(i['points'][1][0])
                y2 = float(i['points'][1][1])
                bb = (x1, y1, x2, y2)
            bbox = convert((img_w, img_h), bb)
            try:
                f.write(str(name2id[label_name]) + " " + " ".join([str(a) for a in bbox]) + '\n')
            except:
                pass

json_floder——读取json的文件夹的绝对路径

txt_outer_path——保存txt文本的文件夹的绝对路径

json_name——json_name是json文本的名字

读取该类的坐标然后进行数字规范化

 数字规范化的代码如下：

def convert(img_size, box):
    dw = 1. / (img_size[0])
    dh = 1. / (img_size[1])
    x = (box[0] + box[2]) / 2.0 
    y = (box[1] + box[3]) / 2.0 
    w = abs(box[2] - box[0])
    h = abs(box[3] - box[1])#加入绝对值的原因是只需要它的宽和高，以免出现负数
    x = x * dw
    w = w * dw
    y = y * dh
    h = h * dh
    return (x, y, w, h)

 最后附上我的完整代码：

#处理labelme多边形矩阵的标注  json转化txt
import json
import os
name2id={'bike':0,'arrow':1,'crossline':2,'building':3,'car':4,'person':5}

def convert(img_size, box):
    dw = 1. / (img_size[0])
    dh = 1. / (img_size[1])
    x = (box[0] + box[2]) / 2.0 
    y = (box[1] + box[3]) / 2.0 
    w = abs(box[2] - box[0])
    h = abs(box[3] - box[1])
    x = x * dw
    w = w * dw
    y = y * dh
    h = h * dh
    return (x, y, w, h)

def decode_json(json_floder_path,txt_outer_path, json_name):
  #  json_floder_path='E:\\Python_package\\itesjson\\'
   # json_name='V1125.json'
    txt_name = txt_outer_path + json_name[:-5] + '.txt'
    with open(txt_name,'w') as f:
        json_path = os.path.join(json_floder_path, json_name)#os路径融合
        data = json.load(open(json_path, 'r', encoding='gb2312',errors='ignore'))
        img_w = data['imageWidth']#图片的高
        img_h = data['imageHeight']#图片的宽
        isshape_type=data['shapes'][0]['shape_type']
        print(isshape_type)
        #print(isshape_type)
        #print('下方判断根据这里的值可以设置为你自己的类型，我这里是polygon'多边形)
        #len(data['shapes'])
        for i in data['shapes']:
            label_name = i['label']#得到json中你标记的类名
            if (i['shape_type'] == 'polygon'):#数据类型为多边形 需要转化为矩形
                x_max=0
                y_max=0
                x_min=100000
                y_min=100000
                for lk in range(len(i['points'])):
                    x1=float(i['points'][lk][0])
                    y1=float(i['points'][lk][1])
                   # print(x1)
                    if x_max<x1:
                        x_max=x1
                    if y_max<y1:
                        y_max=y1
                    if y_min>y1:
                        y_min=y1
                    if x_min>x1:
                        x_min=x1
                bb = (x_min, y_max, x_max, y_min)
            if (i['shape_type'] == 'rectangle'):#为矩形不需要转换
                x1 = float(i['points'][0][0])
                y1 = float(i['points'][0][1])
                x2 = float(i['points'][1][0])
                y2 = float(i['points'][1][1])
                bb = (x1, y1, x2, y2)
            bbox = convert((img_w, img_h), bb)
            try:
                f.write(str(name2id[label_name]) + " " + " ".join([str(a) for a in bbox]) + '\n')
            except:
                pass
 
if __name__ == "__main__":
    json_floder_path = 'E:\Python_package\\itesjson\\'#存放json的文件夹的绝对路径
    txt_outer_path='E:\Python_package\\e1\\'#存放txt的文件夹绝对路径
    json_names = os.listdir(json_floder_path)
    print("共有：{}个文件待转化".format(len(json_names)))
    flagcount=0
    for json_name in json_names:
        decode_json(json_floder_path,txt_outer_path,json_name)
        flagcount+=1
        print("还剩下{}个文件未转化".format(len(json_names)-flagcount))
        break
       # break
    print('转化全部完毕')

os.listdir——读取文件下的所有文件。请先创建一个只有json文件的文件夹

记得先修改！！！if __name__==“__main__”后的参数

json_floder_path——改成你自己的json文件夹路径

txt_outer_path——改成你自己的输出文件夹路径

 以上是本人的个人经验总结，如有错误请各位大佬批评指正！！！

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