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Shaun ZhouandClaude Opus 5 7adc5b6332 feat(detect): YOLO 数据集统一为 PNG、按类别重命名并附 classes.txt
- 图片统一成 PNG。pearlescent / blue / uv 的原始数据是 BMP,generate_boxes.py
  按原后缀链接,于是 runs/boxes_shap 里 3685 张 BMP 与 7526 张 PNG 混在一起,
  ripple 与 uneven 两类全是 BMP。按文件头(而非后缀)判断:真 PNG 照旧硬链接,
  其余无损转换,不缩放像素,归一化框坐标原样有效;CMYK 等 PNG 存不下的模式转 RGB。
  在真实数据上核对过 3685 张转换结果逐像素一致。
- 文件按 <类别>_<序号> 重新编号。类别取标签第一列,文件名不会与标签矛盾;
  序号在类内按源路径排序、与划分无关,换种子重跑名字不变。新旧名对照写入
  name_map.csv,源文件名里的正反面、位置、时间戳不丢。--keep-names 保留原名。
- 输出 classes.txt(行号即 class_id),供 LabelImg / X-AnyLabeling 复核框时使用。
- 撞名检查改为按输出文件名的小写比较:统一后缀后 a.png 与 a.bmp 会撞,
  macOS 默认文件系统也不区分大小写。

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
2026-09-15 16:45:58 +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 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 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 af22dc639c feat(datasets): YOLO 风格标注数据集与几何/像素增强
- yolo: images/ 与同层 labels/ 的路径约定、`class_id cx cy w h` 归一化行解析
  (兼容分割多边形取外接矩形)、data.yaml 读写;缺失或空 txt 即无缺陷样本
- film_defect: 抛出图像、框、图像级标签;label_mode 决定多热向量还是互斥下标
- transforms: 图框同步的 Resize / Letterbox / CenterCrop / RandomResizedCrop /
  翻转 / ColorJitter / GaussianBlur / PerImageStandardize
- target_encoder: 高斯半径与 heatmap / wh / offset / mask 监督信号编码

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