Modellvalidierung mit Ultralytics YOLO
Einführung
Die Validierung ist ein wichtiger Schritt in der Pipeline des maschinellen Lernens, mit dem Sie die Qualität Ihrer trainierten Modelle bewerten können. Der Validierungsmodus in Ultralytics YOLO11 bietet eine robuste Reihe von Tools und Metriken zur Bewertung der Leistung Ihrer Objekterkennungsmodelle. Dieser Leitfaden dient als umfassende Ressource, um zu verstehen, wie Sie den Val-Modus effektiv nutzen können, um sicherzustellen, dass Ihre Modelle sowohl genau als auch zuverlässig sind.
Beobachten: Ultralytics Modi Tutorial: Validierung
Warum eine Validierung mit Ultralytics YOLO ?
Hier erfahren Sie, warum die Verwendung des Val-Modus von YOLO11 von Vorteil ist:
- Präzision: Erhalten Sie genaue Messwerte wie mAP50, mAP75 und mAP50-95, um Ihr Modell umfassend zu bewerten.
- Bequemlichkeit: Nutzen Sie die integrierten Funktionen, die sich die Trainingseinstellungen merken und so den Validierungsprozess vereinfachen.
- Flexibel: Validieren Sie Ihr Modell mit denselben oder unterschiedlichen Datensätzen und Bildgrößen.
- Abstimmung der Hyperparameter: Verwenden Sie Validierungsmetriken zur Feinabstimmung Ihres Modells für eine bessere Leistung.
Hauptmerkmale des Val-Modus
Dies sind die bemerkenswerten Funktionalitäten, die der Val-Modus von YOLO11 bietet:
- Automatisierte Einstellungen: Die Modelle merken sich ihre Trainingskonfigurationen für eine unkomplizierte Validierung.
- Multimetrische Unterstützung: Bewerten Sie Ihr Modell auf der Grundlage einer Reihe von Genauigkeitsmetriken.
- CLI und Python API: Wählen Sie zwischen der Befehlszeilenschnittstelle und Python API, je nachdem, was Sie für die Validierung bevorzugen.
- Datenkompatibilität: Funktioniert nahtlos mit Datensätzen, die während der Trainingsphase verwendet wurden, sowie mit benutzerdefinierten Datensätzen.
Tipp
- YOLO11 Modelle merken sich automatisch ihre Trainingseinstellungen, so dass Sie ein Modell bei gleicher Bildgröße und mit dem Originaldatensatz leicht validieren können, indem Sie einfach
yolo val model=yolo11n.pt
odermodel('yolo11n.pt').val()
Beispiele für die Verwendung
Validierung des trainierten YOLO11n-Modells Genauigkeit für den COCO8-Datensatz. Es werden keine Argumente benötigt, da die model
seine Ausbildung beibehält data
und Argumente als Modellattribute. Eine vollständige Liste der Exportargumente finden Sie im Abschnitt Argumente weiter unten.
Beispiel
from ultralytics import YOLO
# Load a model
model = YOLO("yolo11n.pt") # load an official model
model = YOLO("path/to/best.pt") # load a custom model
# Validate the model
metrics = model.val() # no arguments needed, dataset and settings remembered
metrics.box.map # map50-95
metrics.box.map50 # map50
metrics.box.map75 # map75
metrics.box.maps # a list contains map50-95 of each category
Argumente für YOLO Modellvalidierung
Bei der Validierung von YOLO Modellen können mehrere Argumente zur Optimierung des Bewertungsprozesses fein abgestimmt werden. Diese Argumente steuern Aspekte wie die Größe des Eingabebildes, die Stapelverarbeitung und die Leistungsschwellenwerte. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Aufschlüsselung der einzelnen Argumente, damit Sie Ihre Validierungseinstellungen effektiv anpassen können.
Argument | Typ | Standard | Beschreibung |
---|---|---|---|
data |
str |
None |
Gibt den Pfad zur Dataset-Konfigurationsdatei an (z. B., coco8.yaml ). Diese Datei enthält Pfade zu Validierungsdaten, Klassennamen und Anzahl der Klassen. |
imgsz |
int |
640 |
Bestimmt die Größe der Eingabebilder. Alle Bilder werden vor der Verarbeitung auf diese Größe angepasst. |
batch |
int |
16 |
Legt die Anzahl der Bilder pro Stapel fest. verwenden -1 für AutoBatch, das sich automatisch an die Verfügbarkeit des GPU Speichers anpasst. |
save_json |
bool |
False |
Wenn True speichert die Ergebnisse in einer JSON-Datei zur weiteren Analyse oder Integration in andere Tools. |
save_hybrid |
bool |
False |
Wenn True speichert eine hybride Version von Beschriftungen, die ursprüngliche Annotationen mit zusätzlichen Modellvorhersagen kombiniert. |
conf |
float |
0.001 |
Legt die minimale Vertrauensschwelle für Erkennungen fest. Erkennungen, deren Konfidenz unter diesem Schwellenwert liegt, werden verworfen. |
iou |
float |
0.6 |
Legt den Schwellenwert für die Überschneidungsunterdrückung (IoU) für die Nicht-Maximum-Unterdrückung (NMS) fest. Hilft bei der Reduzierung von Duplikaterkennungen. |
max_det |
int |
300 |
Begrenzt die maximale Anzahl von Erkennungen pro Bild. Nützlich in dichten Szenen, um übermäßige Erkennungen zu vermeiden. |
half |
bool |
True |
Ermöglicht Berechnungen mit halber Genauigkeit (FP16), wodurch die Speichernutzung reduziert und die Geschwindigkeit bei minimalen Auswirkungen auf die Genauigkeit erhöht werden kann. |
device |
str |
None |
Gibt das Gerät für die Validierung an (cpu , cuda:0 , usw.). Ermöglicht Flexibilität bei der Nutzung von CPU oder GPU Ressourcen. |
dnn |
bool |
False |
Wenn True verwendet die OpenCV DNN-Modul für ONNX Modellinferenz, das eine Alternative zu PyTorch Inferenzmethoden. |
plots |
bool |
False |
Bei Einstellung auf True erzeugt und speichert Diagramme der Vorhersagen im Vergleich zur Grundwahrheit, um die Leistung des Modells visuell zu bewerten. |
rect |
bool |
True |
Wenn True verwendet die rechteckige Inferenz für die Stapelverarbeitung, wodurch das Auffüllen reduziert und die Geschwindigkeit und Effizienz potenziell erhöht werden kann. |
split |
str |
val |
Bestimmt den für die Validierung zu verwendenden Datensatzsplit (val , test , oder train ). Ermöglicht Flexibilität bei der Auswahl des Datensegments für die Leistungsbewertung. |
project |
str |
None |
Name des Projektverzeichnisses, in dem die Validierungsergebnisse gespeichert werden. |
name |
str |
None |
Name des Validierungslaufs. Wird zur Erstellung eines Unterverzeichnisses im Projektordner verwendet, in dem die Validierungsprotokolle und -ausgaben gespeichert werden. |
Jede dieser Einstellungen spielt eine wichtige Rolle im Validierungsprozess und ermöglicht eine anpassbare und effiziente Bewertung von YOLO Modellen. Durch die Anpassung dieser Parameter an Ihre spezifischen Bedürfnisse und Ressourcen können Sie das beste Gleichgewicht zwischen Genauigkeit und Leistung erreichen.
Beispiel Validierung mit Argumenten
Die folgenden Beispiele zeigen die YOLO Modellvalidierung mit benutzerdefinierten Argumenten in Python und CLI.
Beispiel
FAQ
Wie kann ich mein Modell YOLO11 mit Ultralytics validieren?
Um Ihr YOLO11 Modell zu validieren, können Sie den von Ultralytics bereitgestellten Val-Modus verwenden. Mit der API Python können Sie zum Beispiel ein Modell laden und die Validierung mit durchführen:
from ultralytics import YOLO
# Load a model
model = YOLO("yolo11n.pt")
# Validate the model
metrics = model.val()
print(metrics.box.map) # map50-95
Alternativ können Sie auch die Befehlszeilenschnittstelle (CLI) verwenden:
Für weitere Anpassungen können Sie verschiedene Argumente einstellen, wie imgsz
, batch
und conf
sowohl im Modus Python als auch CLI . Prüfen Sie die Argumente für YOLO Modellvalidierung Abschnitt für die vollständige Liste der Parameter.
Welche Metriken kann ich aus der YOLO11 Modellvalidierung gewinnen?
YOLO11 Die Modellvalidierung liefert mehrere Schlüsselindikatoren zur Bewertung der Modellleistung. Dazu gehören:
- mAP50 (mittlere durchschnittliche Präzision bei IoU-Schwelle 0,5)
- mAP75 (mittlere durchschnittliche Präzision bei IoU-Schwelle 0,75)
- mAP50-95 (mittlere durchschnittliche Präzision über mehrere IoU-Schwellenwerte von 0,5 bis 0,95)
Über die API Python können Sie wie folgt auf diese Metriken zugreifen:
metrics = model.val() # assumes `model` has been loaded
print(metrics.box.map) # mAP50-95
print(metrics.box.map50) # mAP50
print(metrics.box.map75) # mAP75
print(metrics.box.maps) # list of mAP50-95 for each category
Für eine vollständige Leistungsbewertung ist es unerlässlich, alle diese Kennzahlen zu überprüfen. Weitere Einzelheiten finden Sie in den Hauptmerkmalen des Val-Modus.
Welche Vorteile bietet die Verwendung von Ultralytics YOLO für die Validierung?
Die Verwendung von Ultralytics YOLO für die Validierung bietet mehrere Vorteile:
- Präzision: YOLO11 bietet genaue Leistungskennzahlen wie mAP50, mAP75 und mAP50-95.
- Bequemlichkeit: Die Modelle merken sich ihre Trainingseinstellungen, was die Validierung vereinfacht.
- Flexibel: Sie können mit denselben oder unterschiedlichen Datensätzen und Bildgrößen validieren.
- Abstimmung der Hyperparameter: Validierungsmetriken helfen bei der Feinabstimmung von Modellen für eine bessere Leistung.
Diese Vorteile stellen sicher, dass Ihre Modelle gründlich ausgewertet werden und für hervorragende Ergebnisse optimiert werden können. Erfahren Sie mehr über diese Vorteile im Abschnitt "Warum mit Ultralytics validieren " YOLO.
Kann ich mein Modell YOLO11 anhand eines benutzerdefinierten Datensatzes validieren?
Ja, Sie können Ihr YOLO11 Modell mit einer benutzerdefinierter Datensatz. Geben Sie die data
mit dem Pfad zu Ihrer Dataset-Konfigurationsdatei. Diese Datei sollte die Pfade zu den Validierungsdaten, Klassennamen und andere relevante Details.
Beispiel in Python:
from ultralytics import YOLO
# Load a model
model = YOLO("yolo11n.pt")
# Validate with a custom dataset
metrics = model.val(data="path/to/your/custom_dataset.yaml")
print(metrics.box.map) # map50-95
Beispiel mit CLI:
Weitere anpassbare Optionen für die Validierung finden Sie im Abschnitt Beispielvalidierung mit Argumenten.
Wie speichere ich Validierungsergebnisse in einer JSON-Datei in YOLO11?
Um die Validierungsergebnisse in einer JSON-Datei zu speichern, können Sie die save_json
Argument zu True
wenn die Validierung läuft. Dies kann sowohl über die Python API als auch über CLI erfolgen.
Beispiel in Python:
from ultralytics import YOLO
# Load a model
model = YOLO("yolo11n.pt")
# Save validation results to JSON
metrics = model.val(save_json=True)
Beispiel mit CLI:
Diese Funktion ist besonders nützlich für weitere Analysen oder die Integration mit anderen Tools. Weitere Einzelheiten finden Sie in den Argumenten für die YOLO Modellvalidierung.