目次
YOLO概要
「YOLO」（You Only Look Once）は、一度の画像認識で物体の種類と位置を同時に特定する革新的な物体検出アルゴリズムです。従来の手法とは異なり、YOLOは一度の画像スキャンで物体を特定できるため、高速かつ精度の高い物体検出が可能です。YOLOはディープラーニングをベースにしており、リアルタイム物体検出タスクに広く応用されています。
YOLOｖ５を実行
YOLOのインストールは各所で説明があるのでここでは省略する。必要であれば、コメント欄に記載してほしい。要望が多く上がれば記載しようと思う。
今回はYOLOｖ５を用いて物体検出を試してみたのでそれを紹介する。
parser.add_argument('--source', type=str, default='data/images', help='source') # file/folder, 0 for webcamの部分にまず物体認識させたい画像を保存する。今回はCovidのワクチン接種会場で取得した画像で何並んでいるかカウントすることを試しにやってみようと思う。実行した結果は’data/runs/detect/exp’に保存される。実行した結果は、自分の場合はConsoleに表示される。実行結果は以下になる。
全身が映っている程度きちんと人間として認識できているが、全身が映っていないときはスコアが低くなっている。
次にもう少し画質が悪く全身が映っていないケースを検証してみよう。
である。少し画像が悪いのと全身が映っていない為、ほとんどの検出結果のスコアがだいぶ低くなっている。
ソースコード
import argparse
import time
from pathlib import Path
import cv2
import torch
import torch.backends.cudnn as cudnn
from numpy import random
from models.experimental import attempt_load
from utils.datasets import LoadStreams, LoadImages
from utils.general import check_img_size, check_requirements, check_imshow, non_max_suppression, apply_classifier, \
scale_coords, xyxy2xywh, strip_optimizer, set_logging, increment_path, save_one_box
from utils.plots import plot_one_box
from utils.torch_utils import select_device, load_classifier, time_synchronized
def detect():
source, weights, view_img, save_txt, imgsz = opt.source, opt.weights, opt.view_img, opt.save_txt, opt.img_size
save_img = not opt.nosave and not source.endswith('.txt') # save inference images
webcam = source.isnumeric() or source.endswith('.txt') or source.lower().startswith(
('rtsp://', 'rtmp://', 'http://', 'https://'))
# Directories
save_dir = increment_path(Path(opt.project) / opt.name, exist_ok=opt.exist_ok) # increment run
(save_dir / 'labels' if save_txt else save_dir).mkdir(parents=True, exist_ok=True) # make dir
# Initialize
set_logging()
device = select_device(opt.device)
half = device.type != 'cpu' # half precision only supported on CUDA
# Load model
model = attempt_load(weights, map_location=device) # load FP32 model
stride = int(model.stride.max()) # model stride
imgsz = check_img_size(imgsz, s=stride) # check img_size
if half:
model.half() # to FP16
# Second-stage classifier
classify = False
if classify:
modelc = load_classifier(name='resnet101', n=2) # initialize
modelc.load_state_dict(torch.load('weights/resnet101.pt', map_location=device)['model']).to(device).eval()
# Set Dataloader
vid_path, vid_writer = None, None
if webcam:
view_img = check_imshow()
cudnn.benchmark = True # set True to speed up constant image size inference
dataset = LoadStreams(source, img_size=imgsz, stride=stride)
else:
dataset = LoadImages(source, img_size=imgsz, stride=stride)
# Get names and colors
names = model.module.names if hasattr(model, 'module') else model.names
colors = [[random.randint(0, 255) for _ in range(3)] for _ in names]
# Run inference
if device.type != 'cpu':
model(torch.zeros(1, 3, imgsz, imgsz).to(device).type_as(next(model.parameters()))) # run once
t0 = time.time()
for path, img, im0s, vid_cap in dataset:
img = torch.from_numpy(img).to(device)
img = img.half() if half else img.float() # uint8 to fp16/32
img /= 255.0 # 0 - 255 to 0.0 - 1.0
if img.ndimension() == 3:
img = img.unsqueeze(0)
# Inference
t1 = time_synchronized()
pred = model(img, augment=opt.augment)[0]
# Apply NMS
pred = non_max_suppression(pred, opt.conf_thres, opt.iou_thres, classes=opt.classes, agnostic=opt.agnostic_nms)
t2 = time_synchronized()
# Apply Classifier
if classify:
pred = apply_classifier(pred, modelc, img, im0s)
# Process detections
for i, det in enumerate(pred): # detections per image
if webcam: # batch_size >= 1
p, s, im0, frame = path[i], '%g: ' % i, im0s[i].copy(), dataset.count
else:
p, s, im0, frame = path, '', im0s.copy(), getattr(dataset, 'frame', 0)
p = Path(p) # to Path
save_path = str(save_dir / p.name) # img.jpg
txt_path = str(save_dir / 'labels' / p.stem) + ('' if dataset.mode == 'image' else f'_{frame}') # img.txt
s += '%gx%g ' % img.shape[2:] # print string
gn = torch.tensor(im0.shape)[[1, 0, 1, 0]] # normalization gain whwh
if len(det):
# Rescale boxes from img_size to im0 size
det[:, :4] = scale_coords(img.shape[2:], det[:, :4], im0.shape).round()
# Print results
for c in det[:, -1].unique():
n = (det[:, -1] == c).sum() # detections per class
s += f"{n} {names[int(c)]}{'s' * (n > 1)}, " # add to string
# Write results
for *xyxy, conf, cls in reversed(det):
if save_txt: # Write to file
xywh = (xyxy2xywh(torch.tensor(xyxy).view(1, 4)) / gn).view(-1).tolist() # normalized xywh
line = (cls, *xywh, conf) if opt.save_conf else (cls, *xywh) # label format
with open(txt_path + '.txt', 'a') as f:
f.write(('%g ' * len(line)).rstrip() % line + '\n')
if save_img or opt.save_crop or view_img: # Add bbox to image
c = int(cls) # integer class
label = f'{names[c]} {conf:.2f}'
plot_one_box(xyxy, im0, label=label, color=colors[c], line_thickness=3)
if opt.save_crop:
save_one_box(xyxy, im0s, file=save_dir / 'crops' / names[c] / f'{p.stem}.jpg', BGR=True)
# Print time (inference + NMS)
print(f'{s}Done. ({t2 - t1:.3f}s)')
# Stream results
if view_img:
cv2.imshow(str(p), im0)
cv2.waitKey(1) # 1 millisecond
# Save results (image with detections)
if save_img:
if dataset.mode == 'image':
cv2.imwrite(save_path, im0)
else: # 'video' or 'stream'
if vid_path != save_path: # new video
vid_path = save_path
if isinstance(vid_writer, cv2.VideoWriter):
vid_writer.release() # release previous video writer
if vid_cap: # video
fps = vid_cap.get(cv2.CAP_PROP_FPS)
w = int(vid_cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH))
h = int(vid_cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT))
else: # stream
fps, w, h = 30, im0.shape[1], im0.shape[0]
save_path += '.mp4'
vid_writer = cv2.VideoWriter(save_path, cv2.VideoWriter_fourcc(*'mp4v'), fps, (w, h))
vid_writer.write(im0)
if save_txt or save_img:
s = f"\n{len(list(save_dir.glob('labels/*.txt')))} labels saved to {save_dir / 'labels'}" if save_txt else ''
print(f"Results saved to {save_dir}{s}")
print(f'Done. ({time.time() - t0:.3f}s)')
if __name__ == '__main__':
parser = argparse.ArgumentParser()
parser.add_argument('--weights', nargs='+', type=str, default='yolov5s.pt', help='model.pt path(s)')
parser.add_argument('--source', type=str, default='data/images', help='source') # file/folder, 0 for webcam
parser.add_argument('--img-size', type=int, default=640, help='inference size (pixels)')
parser.add_argument('--conf-thres', type=float, default=0.25, help='object confidence threshold')
parser.add_argument('--iou-thres', type=float, default=0.45, help='IOU threshold for NMS')
parser.add_argument('--device', default='', help='cuda device, i.e. 0 or 0,1,2,3 or cpu')
parser.add_argument('--view-img', action='store_true', help='display results')
parser.add_argument('--save-txt', action='store_true', help='save results to *.txt')
parser.add_argument('--save-conf', action='store_true', help='save confidences in --save-txt labels')
parser.add_argument('--save-crop', action='store_true', help='save cropped prediction boxes')
parser.add_argument('--nosave', action='store_true', help='do not save images/videos')
parser.add_argument('--classes', nargs='+', type=int, help='filter by class: --class 0, or --class 0 2 3')
parser.add_argument('--agnostic-nms', action='store_true', help='class-agnostic NMS')
parser.add_argument('--augment', action='store_true', help='augmented inference')
parser.add_argument('--update', action='store_true', help='update all models')
parser.add_argument('--project', default='runs/detect', help='save results to project/name')
parser.add_argument('--name', default='exp', help='save results to project/name')
parser.add_argument('--exist-ok', action='store_true', help='existing project/name ok, do not increment')
opt = parser.parse_args()
print(opt)
check_requirements(exclude=('pycocotools', 'thop'))
with torch.no_grad():
if opt.update: # update all models (to fix SourceChangeWarning)
for opt.weights in ['yolov5s.pt', 'yolov5m.pt', 'yolov5l.pt', 'yolov5x.pt']:
detect()
strip_optimizer(opt.weights)
else:
detect()
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