Analytics con Ultralytics YOLOv8 📊

Introduzione

Questa guida fornisce una panoramica completa di tre tipi fondamentali di visualizzazioni di dati: grafici a linee, grafici a barre e grafici a torta. Ogni sezione include istruzioni passo-passo e snippet di codice su come creare queste visualizzazioni utilizzando Python.

Campioni visivi

Grafico a linee	Trama della barra	Grafico a torta

Perché i grafici sono importanti

I grafici a linee sono ideali per monitorare i cambiamenti su periodi brevi e lunghi e per confrontare i cambiamenti di più gruppi nello stesso periodo.
I grafici a barre, invece, sono adatti a confrontare le quantità tra diverse categorie e a mostrare le relazioni tra una categoria e il suo valore numerico.
Infine, i grafici a torta sono efficaci per illustrare le proporzioni tra le categorie e mostrare le parti di un insieme.

Esempi di analisi

Grafico a lineeMultiple LinesGrafico a tortaTrama della barraArea chart

import cv2

from ultralytics import YOLO, solutions

model = YOLO("yolov8s.pt")

cap = cv2.VideoCapture("Path/to/video/file.mp4")
assert cap.isOpened(), "Error reading video file"
w, h, fps = (int(cap.get(x)) for x in (cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH, cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, cv2.CAP_PROP_FPS))

out = cv2.VideoWriter("line_plot.avi", cv2.VideoWriter_fourcc(*"MJPG"), fps, (w, h))

analytics = solutions.Analytics(
    type="line",
    writer=out,
    im0_shape=(w, h),
    view_img=True,
)
total_counts = 0
frame_count = 0

while cap.isOpened():
    success, frame = cap.read()

    if success:
        frame_count += 1
        results = model.track(frame, persist=True, verbose=True)

        if results[0].boxes.id is not None:
            boxes = results[0].boxes.xyxy.cpu()
            for box in boxes:
                total_counts += 1

        analytics.update_line(frame_count, total_counts)

        total_counts = 0
        if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord("q"):
            break
    else:
        break

cap.release()
out.release()
cv2.destroyAllWindows()

import cv2

from ultralytics import YOLO, solutions

model = YOLO("yolov8s.pt")

cap = cv2.VideoCapture("Path/to/video/file.mp4")
assert cap.isOpened(), "Error reading video file"
w, h, fps = (int(cap.get(x)) for x in (cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH, cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, cv2.CAP_PROP_FPS))
out = cv2.VideoWriter("multiple_line_plot.avi", cv2.VideoWriter_fourcc(*"MJPG"), fps, (w, h))

analytics = solutions.Analytics(
    type="line",
    writer=out,
    im0_shape=(w, h),
    view_img=True,
    max_points=200,
)

frame_count = 0
data = {}
labels = []

while cap.isOpened():
    success, frame = cap.read()

    if success:
        frame_count += 1

        results = model.track(frame, persist=True)

        if results[0].boxes.id is not None:
            boxes = results[0].boxes.xyxy.cpu()
            track_ids = results[0].boxes.id.int().cpu().tolist()
            clss = results[0].boxes.cls.cpu().tolist()

            for box, track_id, cls in zip(boxes, track_ids, clss):
                # Store each class label
                if model.names[int(cls)] not in labels:
                    labels.append(model.names[int(cls)])

                # Store each class count
                if model.names[int(cls)] in data:
                    data[model.names[int(cls)]] += 1
                else:
                    data[model.names[int(cls)]] = 0

        # update lines every frame
        analytics.update_multiple_lines(data, labels, frame_count)
        data = {}  # clear the data list for next frame
    else:
        break

cap.release()
out.release()
cv2.destroyAllWindows()

import cv2

from ultralytics import YOLO, solutions

model = YOLO("yolov8s.pt")

cap = cv2.VideoCapture("Path/to/video/file.mp4")
assert cap.isOpened(), "Error reading video file"
w, h, fps = (int(cap.get(x)) for x in (cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH, cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, cv2.CAP_PROP_FPS))

out = cv2.VideoWriter("pie_chart.avi", cv2.VideoWriter_fourcc(*"MJPG"), fps, (w, h))

analytics = solutions.Analytics(
    type="pie",
    writer=out,
    im0_shape=(w, h),
    view_img=True,
)

clswise_count = {}

while cap.isOpened():
    success, frame = cap.read()
    if success:
        results = model.track(frame, persist=True, verbose=True)
        if results[0].boxes.id is not None:
            boxes = results[0].boxes.xyxy.cpu()
            clss = results[0].boxes.cls.cpu().tolist()
            for box, cls in zip(boxes, clss):
                if model.names[int(cls)] in clswise_count:
                    clswise_count[model.names[int(cls)]] += 1
                else:
                    clswise_count[model.names[int(cls)]] = 1

            analytics.update_pie(clswise_count)
            clswise_count = {}

        if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord("q"):
            break
    else:
        break

cap.release()
out.release()
cv2.destroyAllWindows()

import cv2

from ultralytics import YOLO, solutions

model = YOLO("yolov8s.pt")

cap = cv2.VideoCapture("Path/to/video/file.mp4")
assert cap.isOpened(), "Error reading video file"
w, h, fps = (int(cap.get(x)) for x in (cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH, cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, cv2.CAP_PROP_FPS))

out = cv2.VideoWriter("bar_plot.avi", cv2.VideoWriter_fourcc(*"MJPG"), fps, (w, h))

analytics = solutions.Analytics(
    type="bar",
    writer=out,
    im0_shape=(w, h),
    view_img=True,
)

clswise_count = {}

while cap.isOpened():
    success, frame = cap.read()
    if success:
        results = model.track(frame, persist=True, verbose=True)
        if results[0].boxes.id is not None:
            boxes = results[0].boxes.xyxy.cpu()
            clss = results[0].boxes.cls.cpu().tolist()
            for box, cls in zip(boxes, clss):
                if model.names[int(cls)] in clswise_count:
                    clswise_count[model.names[int(cls)]] += 1
                else:
                    clswise_count[model.names[int(cls)]] = 1

            analytics.update_bar(clswise_count)
            clswise_count = {}

        if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord("q"):
            break
    else:
        break

cap.release()
out.release()
cv2.destroyAllWindows()

import cv2

from ultralytics import YOLO, solutions

model = YOLO("yolov8s.pt")

cap = cv2.VideoCapture("path/to/video/file.mp4")
assert cap.isOpened(), "Error reading video file"
w, h, fps = (int(cap.get(x)) for x in (cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH, cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, cv2.CAP_PROP_FPS))

out = cv2.VideoWriter("area_plot.avi", cv2.VideoWriter_fourcc(*"MJPG"), fps, (w, h))

analytics = solutions.Analytics(
    type="area",
    writer=out,
    im0_shape=(w, h),
    view_img=True,
)

clswise_count = {}
frame_count = 0

while cap.isOpened():
    success, frame = cap.read()
    if success:
        frame_count += 1
        results = model.track(frame, persist=True, verbose=True)

        if results[0].boxes.id is not None:
            boxes = results[0].boxes.xyxy.cpu()
            clss = results[0].boxes.cls.cpu().tolist()

            for box, cls in zip(boxes, clss):
                if model.names[int(cls)] in clswise_count:
                    clswise_count[model.names[int(cls)]] += 1
                else:
                    clswise_count[model.names[int(cls)]] = 1

        analytics.update_area(frame_count, clswise_count)
        clswise_count = {}
        if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord("q"):
            break
    else:
        break

cap.release()
out.release()
cv2.destroyAllWindows()

Argomento `Analytics`

Ecco una tabella con i dati Analytics argomenti:

Nome	Tipo	Predefinito	Descrizione
`type`	`str`	`None`	Tipo di dati o di oggetto.
`im0_shape`	`tuple`	`None`	Forma dell'immagine iniziale.
`writer`	`cv2.VideoWriter`	`None`	Oggetto per la scrittura di file video.
`title`	`str`	`ultralytics`	Titolo della visualizzazione.
`x_label`	`str`	`x`	Etichetta per l'asse x.
`y_label`	`str`	`y`	Etichetta per l'asse y.
`bg_color`	`str`	`white`	Colore di sfondo.
`fg_color`	`str`	`black`	Colore di primo piano.
`line_color`	`str`	`yellow`	Colore delle linee.
`line_width`	`int`	`2`	Larghezza delle linee.
`fontsize`	`int`	`13`	Dimensione del carattere per il testo.
`view_img`	`bool`	`False`	Bandiera per visualizzare l'immagine o il video.
`save_img`	`bool`	`True`	Contrassegno per salvare l'immagine o il video.
`max_points`	`int`	`50`	For multiple lines, total points drawn on frame, before deleting initial points.
`points_width`	`int`	`15`	Width of line points highlighter.

Argomenti `model.track`

Nome	Tipo	Predefinito	Descrizione
`source`	`im0`	`None`	directory di origine per le immagini o i video
`persist`	`bool`	`False`	persistenza dei brani tra i fotogrammi
`tracker`	`str`	`botsort.yaml`	Metodo di tracciamento 'bytetrack' o 'botsort'
`conf`	`float`	`0.3`	Soglia di fiducia
`iou`	`float`	`0.5`	Soglia IOU
`classes`	`list`	`None`	filtrare i risultati per classe, ad esempio classi=0 o classi=[0,2,3].
`verbose`	`bool`	`True`	Visualizza i risultati del tracciamento dell'oggetto

Conclusione

Capire quando e come utilizzare i diversi tipi di visualizzazione è fondamentale per un'analisi efficace dei dati. I grafici a linee, a barre e a torta sono strumenti fondamentali che possono aiutarti a trasmettere la storia dei tuoi dati in modo più chiaro ed efficace.

Created 2024-05-23, Updated 2024-06-10
Authors: glenn-jocher (3), IvorZhu331 (1), RizwanMunawar (3)