xzhou/ModelTrainEval
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Shaun ZhouandClaude Opus 5 2a92275317 feat(detect): 固定 160x160 输入，只用裁剪与镜像填充，禁止缩放 
产线要求送进模型的图固定为 N×N 且不许 resize——缺陷的绝对尺度是判别依据，
拉伸会把"5 像素的黑点"变成别的东西。

- engine/tiling.py：切片几何。边长 < N 镜像填充（reflect，真镜像，原图居中）；
  边长 >= N 按步长裁剪、末片贴边保证全覆盖。框跟着平移裁剪，露出面积低于
  min_visibility 的丢弃；to_source 反向映射供推理时拼回原图。
- scripts/tile_dataset.py：整套数据集转换。有框图切出的空片会爆量
  （524x959 能切 24 片），用 --max-empty-ratio 限量；原本无框的真负样本不受限。
- 训练配置 imgsz 改 160，并显式关掉 scale 与 translate——ultralytics 的默认值是
  0.5 / 0.1 而不是 0，不写出来等于一直在做仿射缩放，违反约束。

尺寸正好等于 imgsz 时 letterbox 退化为空操作（r=1、dw=dh=0），核对过源码。
合成数据上验证：所有片正好 160x160、框区域与原图逐像素一致、填充是真镜像。

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
 2026-09-23 12:27:57 +08:00
Shaun ZhouandClaude Opus 5 154677032f Revert "约束预测框互不重叠"（eba533a、9439cbb） 
去掉强制非重叠：detect.py 不再给 DetectionValidator.postprocess 打补丁，
配置里移除 train.max_overlap 与 agnostic_nms，可视化脚本恢复为直接使用模型原始输出，
engine/detection 里的 suppress_overlaps / filter_overlapping_outputs 一并移除。

约束会把 mAP50 从 0.555 压到 0.483（precision 0.536->0.612），代价是按置信度抑制时
高分错框会压掉本可命中的低分框。需要时用 git revert 这次提交即可取回。

按类别分目录的可视化产出结构（36fff98）保留。

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
 2026-09-18 15:34:13 +08:00
Shaun ZhouandClaude Opus 5 9439cbb56a feat(detect): 训练期的验证也约束预测框互不重叠 
ultralytics 没有可用的开关：yolo26 是端到端模型，non_max_suppression 对它早退
（utils/nms.py 里 end2end 分支），只按置信度与 max_det 截断，传入的 iou 和 agnostic
都不参与 IoU 抑制；agnostic_nms 只作用于检测头 top-k（每个 anchor 取一个类别），
压不掉不同 anchor 产生的重叠框。

所以给 DetectionValidator.postprocess 包一层 filter_overlapping_outputs。训练期验证、
早停、best.pt 的选择都随之遵守这条约束，指标与最终推理一致。配置项 train.max_overlap
（默认 0，负数关闭），由 detect.py 摘出后自行实现，不传给 ultralytics。

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
 2026-09-18 11:30:48 +08:00
Shaun ZhouandClaude Opus 5 ad50c38f41 chore(detect): 配置指向人工复核后的数据集 data/film_yolo 
Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
 2026-09-17 16:45:14 +08:00
Shaun ZhouandClaude Opus 5 891f930de2 refactor: prepare_label_studio.py 的内容改动（补上 a3e08a9 漏掉的部分） 
a3e08a9 只提交了 git mv 的改名，内容修改因 git add 的路径报错没有进入暂存区。
本提交补上：

- 缺省输出 runs/<source>_label_studio/，不再写到 data/；该目录同时是 Label Studio
  的 DOCUMENT_ROOT，打印的导入步骤里提醒复核期间不要删除或 --overwrite。
- 总是生成 tasks.json 与 labeling config，去掉 --label-studio 开关。
- 不再写 data.yaml：复核材料不是训练集，没有 data.yaml 就不会被误拿去训练，
  原先"train 与 val 相同"的告警也随之移除（detect.py 里的同类告警保留）。
- detect.py、configs/detect/film.yaml、README 里对旧脚本的引用改为新流程。

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
 2026-09-15 17:26:22 +08:00
xzhou 960f0d753a fix(configs): update training epochs in film.yaml and film.yaml for classifier and YOLO models 2026-09-15 06:49:16 +00:00
Shaun ZhouandClaude Opus 5 d6c6aca325 feat(detect): 默认模型换成 yolo26n 
CLAUDE.md 已把"只用 convolution 模型"收窄到聚类与数据集生成阶段，检测这一步
不再受限，于是换成最新的 YOLO26：端到端（NMS-free），推理侧少一道后处理。
取最小的 n 档——数据 1.1 万张且标签是弱监督的，模型大了容易把标注噪声学进去。

同时去掉 test_config.py 里"不许用 yolo11/yolo12"的断言，它的依据已随
CLAUDE.md 的改动失效。

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
 2026-09-11 14:34:16 +08:00
Shaun Zhou 0e830fe253 fix(config): update data YAML path from boxes_gradcam to boxes_shap 2026-09-11 14:29:27 +08:00
Shaun ZhouandClaude Opus 5 8dc2fe6a2e feat(detect): 把弱监督框数据集链接到 data/ 并接上 YOLO 训练 
第五步产出的框标签按类别分目录，便于人工核对；检测训练要的是 train/val
划分——类别写在标签第一列，不靠目录名。补上两个入口：

- scripts/prepare_yolo_dataset.py：拍平类别目录、按类别分层切分、硬链接到
  data/。分层是必需的，black 只有 53 张，随机切容易让小类在验证集里挂零。
  无框的图默认保留（检测训练里是压低误检的负样本）；拍平后的同名冲突直接
  报错而不是静默覆盖。
- detect.py + configs/detect/film.yaml：包一层 ultralytics，沿用本仓库的
  配置继承、设备解析与 SwanLab 可视化。

选 YOLOv8 而不是 v11/v12：CLAUDE.md 限定只用 convolution 模型，YOLO11 骨架
里有 C2PSA、YOLO12 以注意力为主，只有 v8 的 C2f + SPPF 是纯卷积。
mosaic/mixup 关掉——每张图只有一个弱监督框，拼接后小目标被缩得更小，对
blackdot/whitedot 这类只占千分之几面积的类别是净伤害。

ultralytics 的 project 必须传绝对路径，相对路径会被它再拼到全局 settings
的 runs_dir 上，产出会跑到 runs/detect/runs/detect/<name> 去。

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
 2026-09-11 12:05:50 +08:00
Shaun ZhouandClaude Opus 5 86c86b105c refactor: 按实际的五步工作流裁掉无关代码 
实际工作流是：simclr 训练 -> 聚类 -> 人工归类 -> 分类训练 -> GradCAM/SHAP 生成
热力图与 box。据此移除不参与其中的检测/定位链路，共 31 个文件、约 2600 行：

- 模型：defect_net、postprocess、necks/、heads/center_head
- 数据：film_defect（YOLO 读取端）、target_encoder
- 引擎：trainer、evaluator、losses
- 入口：train.py、eval.py
- 脚本：convert_annotations、split_dataset、export_onnx、profile_inference
- 配置：configs/{train,eval,model,dataset}
- utils/labels（多类/单类标签模式，仅检测分类头使用）

共享模块按实际用量瘦身：engine/metrics 只留 AverageMeter（检测指标随之移除）；
datasets/yolo 只留写出侧（IMAGE_SUFFIXES 与 write_data_yaml）——第 5 步产出的
YOLO 标签是给外部检测训练用的交换格式，读取端不再需要。

裁剪过程中修掉一个真 bug：generate_boxes 的 --stage 默认 6（layer3）对 tiny_conv
这类非 nn.Sequential 骨架直接抛异常。现在自动退回骨架最终输出并警告，
另加 --stage -1 显式选择最终输出。

五步工作流已端到端实跑验证（simclr 1 轮 -> 聚类 -> 导出 -> 分类 1 轮 ->
gradcam 与 shap 两种方法各生成一遍）。

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
 2026-09-11 10:27:20 +08:00
Shaun ZhouandClaude Opus 5 33fdf396ee feat: 新增缺陷分类训练与评估链路 
在聚类 + 人工归类得到的数据集（data/<集>/<类别名>/*.png）上训练分类模型。

- datasets/classification.py：按目录组织的分类数据集，**逐类分层**切分 train/val
  （others 只有 65 张，整体随机切很容易让它在验证集里挂零），固定种子可复现
- models/classifier.py：卷积骨架 + 分类头，与 DefectNet 共用 backbone 注册表，
  因此自监督产出的 simclr_backbone.pth 可用 init_from 直接初始化；
  frozen_backbone 可做线性探针
- engine/classification.py：训练循环 + 指标。主指标用 macro-F1 而非准确率——
  数据从 normal 2679 张到 others 65 张差 41 倍，全预测成 normal 也有 24% 准确率；
  损失按类别频率加权，避免小类被淹没；输出逐类 P/R/F1 与混淆矩阵
- classify.py：训练/评估入口，--eval-only 可单独评估并导出 eval_report.json
- configs/classify/film.yaml：预处理沿用聚类阶段的结论（拉伸 + 逐图标准化）。
  抹掉亮度在这里尤其重要：有几类几乎只来自单一原始数据集，不抹掉的话模型可能
  靠"认出这是哪个数据集"作弊
- 续训语义与检测/自监督一致：检查点只提供进度，超参以配置为准

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
 2026-09-10 14:58:41 +08:00
Shaun ZhouandClaude Opus 5 33d28dcc7c feat(cluster): clusters/ 默认改用硬链接，便于直接在 runs/ 下继续分子类 
软链接记的是绝对路径，从服务器拷到本机后全部失效，也不便于直接在 runs/ 下整理。
硬链接不占额外磁盘却表现得和真实文件一样：看图软件能开、可以随意挪动、建子目录
继续分子类，整个目录拷到别的机器也不会断链。

- 新增 link_mode: hard（默认）/ sym / copy；跨文件系统时 hard 自动退回软链并警告
- 落盘后打印各方式的条目数，便于确认实际用的是哪种
- export_clusters.py 适配硬链接：条目本身就是原图，但路径在 runs/ 下、名字还带
  0125_ 排序前缀。按 inode 反查 assignments.csv 还原原图路径，这样导出的文件名与
  --prefix-parent 才能拿到真正的来源目录；查不到则剥掉前缀后用文件名索引兜底

实测：14,579 张跑聚类后 clusters/ 全为硬链接（nlink=2、可直接打开）；
把簇改名、建子目录挪图后再导出，排序前缀已剥除、来源目录正确还原为「反面纵黑点」，
120 张内容与原图逐字节一致。

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
 2026-09-10 12:04:08 +08:00
Shaun ZhouandClaude Opus 5 6e543660ce feat(configs): 新增 resnet101 的自监督聚类配置 
resnet101 此前不在 TorchvisionBackbone 的支持列表里，先补进 _SUPPORTED
（out_channels 2048），随后被既有的参数化测试自动覆盖：能前向、声明维度与实际一致。

configs/cluster/film_simclr_resnet101.yaml 仿照 resnet18/50 两份，只改骨架与
batch_size，其余超参一致以便横向对比：
- 42.5M 参数（resnet18 11.2M / resnet50 23.5M），layer2+3 仍是 1536 维，
  与 resnet50 相同，差别在深度（layer3 有 23 个 block 而非 6 个）
- batch_size 取 128：MPS 上 resnet50 在 1024 已 OOM，resnet101 约重 1.8 倍故再降一档；
  注释里说明该数字来自 MPS，16 GB 独显上可往上调
- pretrained 首次使用会下载约 171 MB 权重

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
 2026-09-07 20:51:16 +08:00
xzhou c9e7e4104c fix(configs): update dataset root path in film.yaml 2026-09-07 12:36:51 +00:00
Shaun ZhouandClaude Opus 5 92c88b785c fix(config): --set 拦下不存在的键，并支持续训时重开学习率曲线 
用户反馈"聚类配置里改不了 lr/weight_decay"，实测是两件事：

1. --set 的键打错字母会凭空造出一个谁也不读的键，训练照跑但改动无效。
   实例：simclr.optmizer.weight_decay=0.0（optimizer 少个 i）被静默接受。
   现在 apply_overrides 默认只允许覆盖已存在的键，报错时给出同级可用键
   与最接近的拼写（"是不是想写 'optimizer'？"）。需要新增键时可 strict=False。

2. lr 其实生效了，但从 2229/2500 续训时 cosine 只剩满值的 3%，
   新设的 1e-3 落到 2.87e-5。新增 restart_schedule 开关：按剩余轮数重开曲线，
   新 lr 从满值开始；SimCLR 与检测训练都支持。续训日志补上调度进度，
   并在 lr 不足 initial_lr 的 10% 时警告并给出两种解法。

顺带：严格校验立刻暴露出 configs/cluster/film.yaml 里根本没有 scatter 段
（代码 cfg.get("scatter", {}) 兜底走默认值，所以功能正常但配置项形同虚设），已补上。

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
 2026-09-07 19:30:17 +08:00
xzhou 01cfff9b02 fix(configs): update optimizer settings and add projection parameters in film_simclr_resnet50.yaml 2026-09-07 06:25:54 +00:00
Shaun ZhouandClaude Opus 5 5d395b7c25 chore: 数据迁到 data/raw/ 后同步所有路径引用 
原始数据从 data/<数据集> 移到了 data/raw/<数据集>。

- 聚类配置的 dataset.root：film / pearlescent 均改为 data/raw/ 下
- 检测配置的 img_dir 与 label_dir 注释同步
- README、data/README、算法文档、流程图（含重新渲染的 PNG）与各脚本
  docstring 里的路径示例一并更新
- data/README 补充目录约定：原始数据只读放 data/raw/，
  export_clusters.py 的派生数据集放在 data/ 下与 raw/ 平级
- 顺手把 unlabeled 数据集加进 datasets/__init__.py：此前它没在包初始化时注册，
  build_dataset({"name": "unlabeled"}) 只有在别处先 import 过该模块时才可用

迁移后重跑全量聚类，结果与迁移前逐项一致（轮廓 0.3255、稳定性 0.9641、
簇大小 [4507, 3795, 4849, 1428]）。

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
 2026-09-07 11:19:42 +08:00
Shaun ZhouandClaude Opus 5 5f31ed0a92 feat(configs): 新增 resnet50 的自监督聚类配置 
仿照 film_simclr_resnet18.yaml，只改骨架与 batch_size，其余超参保持一致以便对比。

batch_size 取 256 而非照抄 resnet18 的 1024：实测 resnet50 在 Apple MPS 上
batch 1024 直接 OOM（需 18.7 GiB），batch 128 时 604 MB。每 epoch 耗时与 batch
基本无关（约 155 秒，算力受限），所以调小 batch 不花额外时间，只是负样本变少。

配置注释里记下了实测数据与降级路径（显存不够继续调到 128 / 64），
并说明 resnet50 的 layer2+3 是 1536 维（resnet18 为 384 维）。

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
 2026-09-07 11:07:55 +08:00
xzhou 7f13ec5d18 fix(configs): update training epochs and optimizer settings in film_simclr_resnet18.yaml 2026-09-06 05:05:47 +00:00
xzhou 703ba7076b fix(configs): update num_clusters and training parameters in film_simclr_resnet18.yaml 2026-09-04 13:41:41 +00:00
xzhou 6b11128357 fix(configs): update film_simclr_resnet18.yaml with new clustering parameters and optimizer settings 2026-09-04 09:19:15 +00:00
Shaun ZhouandClaude Opus 5 6f00074199 feat(cluster): 新增 resnet18 自监督聚类配置，并修复 --set 的 YAML 标量解析 
- 新增 configs/cluster/film_simclr_resnet18.yaml：用 resnet18 做域内自监督后聚类。
  backbone 块带 _replace_，避免 base 里 tiny_conv 的 widths/depths 残留
- parse_override 此前只用 ast.literal_eval，不认 YAML 风格的 null/true/false：
  `--set xxx.enabled=false` 会得到字符串 "false"，而非空字符串是真值，开关反被打开。
  改为先试 Python 字面量（保住 1e-3 这类），再退回 YAML 标量解析
- feature_stages 默认由 null 改为 [5, 6]：实测 1 epoch 自监督后 layer2+3 的轮廓
  0.243/稳定性 0.997，明显优于 layer4 的 0.156/0.528。原注释里"自监督后 layer4
  已是域内特征"的推断被数据推翻
- README 补充三种方案的实测对比与成本

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
 2026-09-04 15:51:28 +08:00
Shaun ZhouandClaude Opus 5 47fb0f1125 fix(configs): 修复 resnet18 训练配置无法构建，并补上对应的评估配置 
- configs/train/resnet18.yaml 此前直接报错：它同时继承 tiny_conv 与 resnet18 的模型
  配置，深度合并后 backbone 混了两边字段。在 configs/model/resnet18.yaml 的 backbone
  上加 _replace_: true 整块替换
- _replace_ 标记此前不生效：_load_raw 对每个 base 都会先 deep_merge({}, data)，
  标记在参与替换判断之前就被剥掉了。改为合并期间保留、load_config 末尾统一剥除
- 新增 configs/eval/resnet18.yaml：评估必须与训练用同一套模型配置，否则构建出的
  骨架与权重对不上，而此前只有 baseline 一个评估配置
- 新增参数化测试：仓库里每个配置都要能真的构建出组件（片段自动跳过），
  且训练/评估配置对的 model 段必须一致
- README 补充骨架与配置对的对应表

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
 2026-09-04 15:42:14 +08:00
xzhou 4e6c8aa2ea fix: update work directory in film.yaml and add pearlescent.yaml configuration 2026-09-04 06:54:06 +00:00
Shaun Zhou 4550fdfa8e feat(cluster): add ImageNet pre-trained model section and adjust batch sizes 2026-09-03 15:47:37 +08:00
Shaun ZhouandClaude Opus 5 345dee50da feat(simclr): 支持断点续训，恢复优化器与调度器状态 
此前 simclr.checkpoint 的语义是"有权重就跳过训练"，没有真正的续训：
中途停掉再启动只能从头再来，或者放弃已训的轮次。

- 新增 simclr_last.pth：骨架 + 投影头 + 优化器 + 调度器 + scaler + epoch + step，
  与给下游用的 simclr_backbone.pth 并存，两者在同一时机落盘
- 新增 simclr.resume：载入完整状态从下一个 epoch 接着练。只恢复权重不恢复动量与
  cosine 进度的话，续训时损失会先反弹一段
- resume 与 checkpoint 互斥（同时给直接报错）；拿只含骨架的 simclr_backbone.pth
  去 resume 会给出可操作的报错，提示改用 checkpoint
- 续训轮数已达计划值时不再训练，只打警告

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
 2026-09-03 09:34:55 +08:00
Shaun ZhouandClaude Opus 5 be6173c746 feat(simclr): 接入 SwanLab 可视化，并补上本地看板缺失的依赖 
- SimCLRTrainer 记录 simclr/loss、loss_avg、lr（按 step）与 epoch_loss、
  epoch_seconds、gpu_mem_peak_mb（按 epoch），超参为完整 yaml 配置；
  正常结束与 KeyboardInterrupt 两条路径都会 finish()
- 配置新增 simclr.swanlab（字段同 train.swanlab），默认 mode: local，
  不需要登录，日志写到 <work_dir>/swanlog
- 依赖改为 swanlab[dashboard]：此前 `swanlab watch` 在干净环境里会报
  "Please install the swanboard package"，README 里检测训练那节的看板命令
  同样受影响，现已随 uv sync 装好
- README 补齐本地看板/云端/离线补传三种用法与端口、局域网参数

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
 2026-09-03 09:24:39 +08:00
Shaun ZhouandClaude Opus 5 b6f83fcad0 fix(simclr): 周期性落盘，中途中断不再丢失训练成果 
此前 fit() 只在全部 epoch 跑完后才保存骨架，一次跑到 epoch 12 被停掉后
13 分钟的训练全部作废。

- 每 save_interval（默认 5）个 epoch 保存一次骨架
- 捕获 KeyboardInterrupt，中断时先落盘再返回
- 聚类脚本改用 resolve_device，自监督分支不再有 GPU 守卫

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
 2026-09-02 21:43:35 +08:00
Shaun ZhouandClaude Opus 5 141cb907f2 feat: 支持 cuda / mps / cpu 三后端，Mac 上可用 MPS 训练 
移除"训练必须有 Nvidia GPU"的硬性守卫，改为按后端能力分派。

- utils/device: resolve_device("auto") 按 cuda > mps > cpu 挑最快的可用后端；
  显式指定不可用的后端时直接报错，不会悄悄退回 CPU——训练慢几十倍却不吭声是最坏的情况
- AMP 随后端取默认值：CUDA 开、MPS 关。MPS 上 autocast 数值正常但实测更慢
  （tiny_conv @128²：fp32 76 ms/步、fp16 90 ms、bf16 108 ms），需要时 amp: true 可强开
- PeakMemory 统一显存峰值统计：CUDA 读内置计数器，MPS 无峰值 API 改用逐 step 采样
  （是下界，日志与产出里已标注）
- profile_inference 支持 MPS，并提示 torch.profiler 没有 MPS 的 ProfilerActivity，
  算子明细只反映 CPU 侧下发耗时
- train.py / eval.py 新增 --device，配置默认改为 auto
- check_env 改为列出全部可用后端与 auto 的选择结果

实测：tiny_conv 训练在 MPS 上比 CPU 快约 32 倍。

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
 2026-09-02 21:43:35 +08:00
Shaun ZhouandClaude Opus 5 f433e5cf59 feat: 未分类样本的无监督聚类（多 stage 特征 + KMeans，可选 SimCLR） 
把 data/film 下所有图片拉平做聚类，不使用任何目录名，簇数由 num_clusters 决定。

预处理针对该批数据的实际情况（14.5k 张已裁好的缺陷小图，中位 152x113，
宽高比 0.24~39.9）：尺寸与亮度都是 ROI 裁剪和光照的产物、不是缺陷属性，
因此拉伸到 128x128（不用 letterbox，其填充比例等价于编码了宽高比）并逐图 z-score。

- cluster: torch 实现的 kmeans++/Lloyd（含空簇处理与 n_init）、PCA、轮廓系数、
  NMI 稳定性、多 stage 特征提取；不引 scikit-learn
- 白化默认关闭：CNN 特征谱极陡（λ1/λ32≈165x），白化会把噪声方向抬到与信号同权，
  实测最大簇一度吃掉 96% 的样本
- simclr: NT-Xent 自监督预训练，用项目自己的卷积骨架，权重可直接初始化 DefectNet；
  属于训练，走 require_cuda() 守卫
- 产出 assignments.csv、summary.json、按簇的软链目录与代表样本拼图，供人工核对

全量 14,579 张：轮廓系数 0.326、换种子稳定性 0.964，CPU 约 100 秒。

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
 2026-09-02 17:55:47 +08:00
Shaun ZhouandClaude Opus 5 b0d0dfffbb feat: 训练与评估入口及 yaml 配置 
- train.py: 先过 require_cuda() 守卫再建模型/数据，支持 --resume 与 --set 覆盖
- eval.py: 允许 CPU，输出定位与分类指标并可写 json
- configs: model/dataset/train/eval 四类，通过 `_base_` 组合；
  classes 既可直接写列表，也可指向 YOLO data.yaml 由框架读 names

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
 2026-09-02 17:55:20 +08:00