インスタンスセグメンテーション#
Instance segmentationは物体検出からさらに一歩進んだもので、画像内の個々の物体を特定し、画像内の他の部分からセグメンテーションすることを含みます。
インスタンスセグメンテーションモデルの出力は、画像内の各物体を囲むマスクや輪郭のセットであり、それに加えて各物体のクラスラベルと信頼度スコアが含まれます。インスタンスセグメンテーションは、画像内のどこに物体があるかだけでなく、その正確な形状を知る必要がある場合に役立ちます。
Watch: Run Segmentation with Pretrained Ultralytics YOLO Model in Python.
YOLO26 Segmentモデルは-segサフィックス(例:yolo26n-seg.pt)を使用し、COCOで事前学習されています。
モデル#
YOLO26の事前学習済みSegmentモデルをここに示します。Detect、Segment、およびPoseモデルはCOCOデータセットで事前学習され、SemanticモデルはCityscapesで事前学習され、ClassifyモデルはImageNetデータセットで事前学習されています。
モデルは、初回使用時に最新の Ultralytics リリースから自動的にダウンロードされます。
| モデル | サイズ (ピクセル) | mAPbox 50-95(e2e) | mAPmask 50-95(e2e) | 速度 CPU ONNX (ms) | 速度 T4 TensorRT10 (ms) | パラメータ (M) | FLOPs (B) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| YOLO26n-seg | 640 | 39.6 | 33.9 | 53.3 ± 0.5 | 2.1 ± 0.0 | 2.7 | 9.1 |
| YOLO26s-seg | 640 | 47.3 | 40.0 | 118.4 ± 0.9 | 3.3 ± 0.0 | 10.4 | 34.2 |
| YOLO26m-seg | 640 | 52.5 | 44.1 | 328.2 ± 2.4 | 6.7 ± 0.1 | 23.6 | 121.5 |
| YOLO26l-seg | 640 | 54.4 | 45.5 | 387.0 ± 3.7 | 8.0 ± 0.1 | 28.0 | 139.8 |
| YOLO26x-seg | 640 | 56.5 | 47.0 | 787.0 ± 6.8 | 16.4 ± 0.1 | 62.8 | 313.5 |
- **mAPval**の値は、COCO val2017データセットにおけるシングルモデル・シングルスケールのものです。
再現するにはyolo val segment data=coco.yaml device=0を使用します - 速度(Speed) は、Amazon EC2 P4d インスタンスを使用して COCO val 画像で平均化したものです。
再現手順:yolo val segment data=coco.yaml batch=1 device=0|cpu - Params および FLOPs の値は、
model.fuse()後の融合済みモデルに対するものです。これは Conv レイヤーと BatchNorm レイヤーを結合し、エンドツーエンドモデルの場合は補助的な一対多検出ヘッドを削除します。事前学習済みのチェックポイントは完全なトレーニングアーキテクチャを保持するため、より高い数値を示す場合があります。
トレーニング#
COCO8-segデータセットでYOLO26n-segを画像サイズ640で100epochsトレーニングします。利用可能な引数の全リストについては、Configurationページをご覧ください。
from ultralytics import YOLO
# Load a model
model = YOLO("yolo26n-seg.yaml") # build a new model from YAML
model = YOLO("yolo26n-seg.pt") # load a pretrained model (recommended for training)
model = YOLO("yolo26n-seg.yaml").load("yolo26n-seg.pt") # build from YAML and transfer weights
# Train the model
results = model.train(data="coco8-seg.yaml", epochs=100, imgsz=640)全trainモードの詳細については、Trainページをご覧ください。セグメンテーションモデルは、Ultralytics Platform cloud trainingを使用してトレーニングすることもできます。
データセット形式#
YOLOセグメンテーションデータセットのフォーマットの詳細については、Dataset Guideをご覧ください。既存のデータセットを他のフォーマット(COCOなど)からYOLOフォーマットに変換するには、UltralyticsのJSON2YOLOツールをご利用ください。また、ポリゴンツールやSAMを活用したスマートアノテーションを使用して、Ultralytics Platform annotationでセグメンテーションマスクを作成することもできます。
検証#
COCO8-segデータセットで、トレーニング済みのYOLO26n-segモデルのaccuracyを検証します。modelがトレーニングのdataと引数をモデル属性として保持するため、引数は必要ありません。
from ultralytics import YOLO
# Load a model
model = YOLO("yolo26n-seg.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(B)
metrics.box.map50 # map50(B)
metrics.box.map75 # map75(B)
metrics.box.maps # a list containing mAP50-95(B) for each category
metrics.box.image_metrics # per-image metrics dictionary for det with precision, recall, F1, TP, FP, and FN
metrics.seg.map # map50-95(M)
metrics.seg.map50 # map50(M)
metrics.seg.map75 # map75(M)
metrics.seg.maps # a list containing mAP50-95(M) for each category
metrics.seg.image_metrics # per-image metrics dictionary for seg with precision, recall, F1, TP, FP, and FN予測#
学習済みYOLO26n-segモデルを使用して、画像に対する推論(予測)を実行します。
from ultralytics import YOLO
# Load a model
model = YOLO("yolo26n-seg.pt") # load an official model
model = YOLO("path/to/best.pt") # load a custom model
# Predict with the model
results = model("https://ultralytics.com/images/bus.jpg") # predict on an image
# Access the results
for result in results:
xy = result.masks.xy # mask polygons in pixel coordinates
xyn = result.masks.xyn # normalized mask polygons
masks = result.masks.data # binary masks, shape (N,H,W), dtype torch.uint8predict モードの詳細については、Predict ページを参照してください。
結果の出力#
YOLOインスタンスセグメンテーションは、画像ごとに1つのResultsオブジェクトを返します。各結果にはオブジェクトレベルの予測が保存され、検出された各インスタンスには独自のバイナリマスク、クラス、信頼度、およびボックスがあります。
| 属性 | タイプ | 形状 | 説明 |
|---|---|---|---|
result.masks | Masks | (N) | インスタンスマスク。 |
result.masks.data | torch.uint8 | (N,H,W) | バイナリマスク、値は 0 または 1。 |
result.masks.xy | np.float32 | list[(P,2)] | ピクセルポリゴン。 |
result.masks.xyn | np.float32 | list[(P,2)] | 正規化されたポリゴン。 |
result.boxes | Boxes | (N) | インスタンスボックス/クラス/確信度。 |
result.boxes.cls | torch.float32 | (N,) | クラスID。名前を取得するには int にキャストします。 |
すべてのタスクに共通するタスク固有の Results フィールドについては、Predict Results by Task セクションを参照してください。
セマンティックセグメンテーションとの違い#
インスタンスセグメンテーションはオブジェクトレベルのセグメンテーションです:2台の車は2つのマスク、2つのボックス、および2つの信頼度スコアを生成します。Semantic segmentationはピクセルレベルの分類です:それらの同じ車は、オブジェクトごとのボックス、信頼度、またはデフォルトのポリゴンリストなしで、1つの画像サイズのクラスマップ内で同じクラスIDを持つピクセルになります。
エクスポート#
YOLO26n-segモデルをONNXやCoreMLなどの異なるフォーマットにエクスポートします。
from ultralytics import YOLO
# Load a model
model = YOLO("yolo26n-seg.pt") # load an official model
model = YOLO("path/to/best.pt") # load a custom-trained model
# Export the model
model.export(format="onnx")利用可能なYOLO26-segエクスポートフォーマットは以下の表に記載されています。format引数(例:format='onnx'またはformat='engine')を使用して、任意のフォーマットにエクスポートできます。エクスポートされたモデル(例:yolo predict model=yolo26n-seg.onnx)に対して直接予測や検証を行うことができます。エクスポート完了後、モデルの使用例が表示されます。
CoreMLに埋め込まれたNMSパイプライン(nms=True)は、物体検出モデルのみをサポートしています。CoreMLへのセグメンテーションのエクスポートでは警告が表示され、NMSなしの生モデルを生成するnms=Falseが強制されます。
| 形式 | format 引数 | モデル | メタデータ | 引数 |
|---|---|---|---|---|
| PyTorch | - | yolo26n-seg.pt | ✅ | - |
| TorchScript | torchscript | yolo26n-seg.torchscript | ✅ | imgsz, quantize, dynamic, nms, batch, device |
| ONNX | onnx | yolo26n-seg.onnx | ✅ | imgsz、quantize、dynamic、simplify、opset、nms、batch、data、fraction、device |
| OpenVINO | openvino | yolo26n-seg_openvino_model/ | ✅ | imgsz、quantize、dynamic、nms、batch、data、fraction、device |
| TensorRT | engine | yolo26n-seg.engine | ✅ | imgsz、quantize、dynamic、simplify、opset、workspace、nms、batch、data、fraction、device |
| CoreML | coreml | yolo26n-seg.mlpackage | ✅ | imgsz, dynamic, quantize, nms, batch, device |
| TF SavedModel | saved_model | yolo26n-seg_saved_model/ | ✅ | imgsz、keras、quantize、opset、nms、batch、data、fraction、device |
| TF GraphDef | pb | yolo26n-seg.pb | ❌ | imgsz, opset, batch, device |
| TF Edge TPU | edgetpu | yolo26n-seg_edgetpu.tflite | ✅ | imgsz, quantize, opset, data, fraction, device |
| PaddlePaddle | paddle | yolo26n-seg_paddle_model/ | ✅ | imgsz、batch、device |
| MNN | mnn | yolo26n-seg.mnn | ✅ | imgsz、batch、dynamic、quantize、simplify、opset、nms、device |
| NCNN | ncnn | yolo26n-seg_ncnn_model/ | ✅ | imgsz, quantize, batch, device |
| IMX500 | imx | yolo26n-seg_imx_model/ | ✅ | imgsz, quantize, data, fraction, nms, device |
| RKNN | rknn | yolo26n-seg_rknn_model/ | ✅ | imgsz、batch、name、quantize、simplify、opset、data、fraction、device |
| ExecuTorch | executorch | yolo26n-seg_executorch_model/ | ✅ | imgsz、batch、device |
| Axelera | axelera | yolo26n-seg_axelera_model/ | ✅ | imgsz, batch, quantize, data, fraction, device |
| DEEPX | deepx | yolo26n-seg_deepx_model/ | ✅ | imgsz, quantize, simplify, opset, data, optimize, device |
| Qualcomm QNN | qnn | yolo26n-seg_qnn.onnx | ✅ | imgsz、batch、name、quantize、simplify、opset、data、fraction、device |
| LiteRT | litert | yolo26n-seg.tflite | ✅ | imgsz, quantize, batch, data, fraction, device |
| Hailo | hailo | yolo26n-seg_hailo_model/ | ✅ | imgsz、name、quantize、data、fraction、simplify、conf、iou |
| Huawei Ascend | ascend | yolo26n-seg_ascend_model/ | ✅ | imgsz, batch, name, quantize, opset, simplify, nms |
詳細な export については、Export ページをご覧ください。
よくある質問 (FAQ)#
カスタムデータセットでYOLO26セグメンテーションモデルをトレーニングするには、まずYOLOセグメンテーションフォーマットでデータセットを準備する必要があります。JSON2YOLOなどのツールを使用して、他のフォーマットからデータセットを変換できます。データセットの準備ができたら、PythonまたはCLIコマンドを使用してモデルをトレーニングできます。
例from ultralytics import YOLO # Load a pretrained YOLO26 segment model model = YOLO("yolo26n-seg.pt") # Train the model results = model.train(data="path/to/your_dataset.yaml", epochs=100, imgsz=640)利用可能なその他の引数については、設定ページを確認してください。
物体検出は画像内の物体を識別し、バウンディングボックスを描画して位置を特定しますが、インスタンスセグメンテーションはバウンディングボックスを特定するだけでなく、各物体の正確な形状を切り出します。YOLO26のインスタンスセグメンテーションモデルは、検出された各物体を囲むマスクや輪郭を提供するため、医療用画像診断や自動運転など、物体の正確な形状を知ることが重要なタスクにおいて特に有用です。
Ultralytics YOLO26は、高い精度とリアルタイム性能で知られる最先端のモデルであり、インスタンスセグメンテーションのタスクに最適です。YOLO26 SegmentモデルにはCOCO datasetでの事前学習が施されており、さまざまなオブジェクトに対して堅牢なパフォーマンスを保証します。さらに、YOLOはシームレスな統合によるトレーニング、検証、予測、およびエクスポート機能をサポートしており、研究と産業の両方のアプリケーションで非常に多用途に使用できます。
事前学習済みのYOLOセグメンテーションモデルのロードと検証は簡単です。PythonとCLIの両方で以下のように実行できます:
例from ultralytics import YOLO # Load a pretrained model model = YOLO("yolo26n-seg.pt") # Validate the model metrics = model.val() print("Mean Average Precision for boxes:", metrics.box.map) print("Mean Average Precision for masks:", metrics.seg.map)これらのステップにより、モデルのパフォーマンス評価に不可欠な、Mean Average Precision(mAP)などの検証指標が得られます。
YOLOセグメンテーションモデルをONNXフォーマットにエクスポートするのは簡単で、PythonやCLIコマンドで実行できます:
例from ultralytics import YOLO # Load a pretrained model model = YOLO("yolo26n-seg.pt") # Export the model to ONNX format model.export(format="onnx")さまざまな形式へのエクスポートの詳細については、エクスポートページを参照してください。