Carregando YOLOv5 do PyTorch Hub#
📚 Este guia explica como carregar o YOLOv5 🚀 do PyTorch Hub em https://pytorch.org/hub/ultralytics_yolov5.
Antes de começar#
Instala o requirements.txt num ambiente Python>=3.8.0, incluindo o PyTorch>=1.8. Os models e datasets são descarregados automaticamente a partir do último release do YOLOv5.
pip install -r https://raw.githubusercontent.com/ultralytics/yolov5/master/requirements.txtClonar o repositório ultralytics/yolov5 não é necessário — o PyTorch Hub obtém o código automaticamente.
Carregar YOLOv5 com PyTorch Hub#
Exemplo simples#
Este exemplo carrega um modelo YOLOv5s pré-treinado do PyTorch Hub como model e passa uma imagem para inferência. 'yolov5s' é o modelo YOLOv5 mais leve e rápido. Para detalhes sobre todos os modelos disponíveis, consulta o README.
import torch
# Model
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "yolov5s")
# Image
im = "https://ultralytics.com/images/zidane.jpg"
# Inference
results = model(im)
results.pandas().xyxy[0]
# xmin ymin xmax ymax confidence class name
# 0 749.50 43.50 1148.0 704.5 0.874023 0 person
# 1 433.50 433.50 517.5 714.5 0.687988 27 tie
# 2 114.75 195.75 1095.0 708.0 0.624512 0 person
# 3 986.00 304.00 1028.0 420.0 0.286865 27 tieExemplo detalhado#
Este exemplo mostra inferência em lote com fontes de imagem PIL e OpenCV. O results pode ser impresso na consola, guardado em runs/hub, exibido no ecrã em ambientes suportados, e devolvido como tensors ou dataframes do pandas.
import cv2
import torch
from PIL import Image
# Model
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "yolov5s")
# Images
for f in "zidane.jpg", "bus.jpg":
torch.hub.download_url_to_file("https://ultralytics.com/images/" + f, f) # download 2 images
im1 = Image.open("zidane.jpg") # PIL image
im2 = cv2.imread("bus.jpg")[..., ::-1] # OpenCV image (BGR to RGB)
# Inference
results = model([im1, im2], size=640) # batch of images
# Results
results.print()
results.save() # or .show()
results.xyxy[0] # im1 predictions (tensor)
results.pandas().xyxy[0] # im1 predictions (pandas)
# xmin ymin xmax ymax confidence class name
# 0 749.50 43.50 1148.0 704.5 0.874023 0 person
# 1 433.50 433.50 517.5 714.5 0.687988 27 tie
# 2 114.75 195.75 1095.0 708.0 0.624512 0 person
# 3 986.00 304.00 1028.0 420.0 0.286865 27 tie
Para todas as opções de inferência, vê o método AutoShape() forward do YOLOv5.
Configurações de inferência#
Os modelos YOLOv5 contêm vários atributos de inferência, como limite de confiança (confidence threshold), limite de IoU (IoU threshold), etc., que podem ser definidos por:
model.conf = 0.25 # NMS confidence threshold
model.iou = 0.45 # NMS IoU threshold
model.agnostic = False # NMS class-agnostic
model.multi_label = False # NMS multiple labels per box
model.classes = None # (optional list) filter by class, i.e. = [0, 15, 16] for COCO persons, cats and dogs
model.max_det = 1000 # maximum number of detections per image
model.amp = False # Automatic Mixed Precision (AMP) inference
results = model(im, size=320) # custom inference sizeDispositivo#
Os modelos podem ser transferidos para qualquer dispositivo após a criação:
model.cpu() # CPU
model.cuda() # GPU
model.to(device) # i.e. device=torch.device(0)Os modelos também podem ser criados diretamente em qualquer device:
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "yolov5s", device="cpu") # load on CPUAs imagens de entrada são transferidas automaticamente para o dispositivo correto do modelo antes da inferência.
Silenciar saídas#
Os modelos podem ser carregados silenciosamente com _verbose=False:
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "yolov5s", _verbose=False) # load silentlyCanais de entrada#
Para carregar um modelo YOLOv5s pré-treinado com 4 canais de entrada em vez dos 3 padrão:
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "yolov5s", channels=4)Neste caso, o modelo será composto por pesos pré-treinados, exceto pela primeira camada de entrada, que não possui mais a mesma forma que a camada de entrada pré-treinada. A camada de entrada permanecerá inicializada com pesos aleatórios.
Número de classes#
Para carregar um modelo YOLOv5s pré-treinado com 10 classes de saída em vez das 80 padrão:
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "yolov5s", classes=10)Neste caso, o modelo será composto por pesos pré-treinados, exceto pelas camadas de saída, que não possuem mais a mesma forma que as camadas de saída pré-treinadas. As camadas de saída permanecerão inicializadas com pesos aleatórios.
Forçar recarregamento#
Se tiveres problemas com os passos acima, definir force_reload=True pode ajudar ao descartar a cache existente e forçar uma nova transferência da versão mais recente do YOLOv5 a partir do PyTorch Hub. As cópias em cache encontram-se em ~/.cache/torch/hub; eliminar essa pasta produz o mesmo efeito.
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "yolov5s", force_reload=True) # force reloadInferência de captura de tela#
Para executar inferência na sua tela desktop:
import torch
from PIL import ImageGrab
# Model
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "yolov5s")
# Image
im = ImageGrab.grab() # take a screenshot
# Inference
results = model(im)Inferência com múltiplas GPU#
Modelos YOLOv5 podem ser carregados em múltiplas GPUs em paralelo com inferência via threads:
import threading
import torch
def run(model, im):
"""Performs inference on an image using a given model and saves the output; model must support `.save()` method."""
results = model(im)
results.save()
# Models
model0 = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "yolov5s", device=0)
model1 = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "yolov5s", device=1)
# Inference
threading.Thread(target=run, args=[model0, "https://ultralytics.com/images/zidane.jpg"], daemon=True).start()
threading.Thread(target=run, args=[model1, "https://ultralytics.com/images/bus.jpg"], daemon=True).start()Treinamento#
Para carregar um modelo YOLOv5 para treino em vez de inferência, define autoshape=False. Para carregar um modelo com pesos inicializados aleatoriamente (para treinar de raiz), usa pretrained=False. Deves fornecer o teu próprio script de treino neste caso. Em alternativa, consulta o nosso Tutorial de Treino de Dados Personalizados do YOLOv5 para treinar o modelo.
import torch
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "yolov5s", autoshape=False) # load pretrained
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "yolov5s", autoshape=False, pretrained=False) # load scratchResultados em Base64#
Para utilização com serviços de API. Vê o exemplo da API REST Flask para mais detalhes.
import base64
from io import BytesIO
from PIL import Image
results = model(im) # inference
results.ims # array of original images (as np array) passed to model for inference
results.render() # updates results.ims with boxes and labels
for im in results.ims:
buffered = BytesIO()
im_base64 = Image.fromarray(im)
im_base64.save(buffered, format="JPEG")
print(base64.b64encode(buffered.getvalue()).decode("utf-8")) # base64 encoded image with resultsResultados recortados#
Os resultados podem ser retornados e salvos como recortes de detecção:
results = model(im) # inference
crops = results.crop(save=True) # cropped detections dictionaryResultados do Pandas#
Os resultados podem ser devolvidos como Pandas DataFrames:
results = model(im) # inference
results.pandas().xyxy[0] # Pandas DataFramePandas Output (click to expand)
print(results.pandas().xyxy[0])
# xmin ymin xmax ymax confidence class name
# 0 749.50 43.50 1148.0 704.5 0.874023 0 person
# 1 433.50 433.50 517.5 714.5 0.687988 27 tie
# 2 114.75 195.75 1095.0 708.0 0.624512 0 person
# 3 986.00 304.00 1028.0 420.0 0.286865 27 tieResultados classificados#
Os resultados podem ser classificados por coluna, por exemplo, para classificar a detecção de dígitos de placa de carro da esquerda para a direita (eixo x):
results = model(im) # inference
results.pandas().xyxy[0].sort_values("xmin") # sorted left-rightResultados JSON#
Os resultados podem ser devolvidos em formato JSON após serem convertidos em dataframes .pandas() utilizando o método .to_json(). O formato JSON pode ser modificado através do argumento orient. Vê a documentação do pandas .to_json() para mais detalhes.
results = model(ims) # inference
results.pandas().xyxy[0].to_json(orient="records") # JSON img1 predictionsJSON Output (click to expand)
[
{
"xmin": 749.5,
"ymin": 43.5,
"xmax": 1148.0,
"ymax": 704.5,
"confidence": 0.8740234375,
"class": 0,
"name": "person"
},
{
"xmin": 433.5,
"ymin": 433.5,
"xmax": 517.5,
"ymax": 714.5,
"confidence": 0.6879882812,
"class": 27,
"name": "tie"
},
{
"xmin": 115.25,
"ymin": 195.75,
"xmax": 1096.0,
"ymax": 708.0,
"confidence": 0.6254882812,
"class": 0,
"name": "person"
},
{
"xmin": 986.0,
"ymin": 304.0,
"xmax": 1028.0,
"ymax": 420.0,
"confidence": 0.2873535156,
"class": 27,
"name": "tie"
}
]Modelos personalizados#
Este exemplo carrega um modelo YOLOv5s personalizado treinado em 20 classes no VOC 'best.pt' com o PyTorch Hub.
import torch
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "custom", path="path/to/best.pt") # local model
model = torch.hub.load("path/to/yolov5", "custom", path="path/to/best.pt", source="local") # local repoModelos TensorRT, ONNX e OpenVINO#
O PyTorch Hub suporta inferência na maioria dos formatos de exportação do YOLOv5, incluindo modelos treinados de forma personalizada. Consulta o tutorial de exportação para TFLite, ONNX, CoreML, TensorRT para obteres detalhes sobre a exportação de modelos.
- O TensorRT pode ser 2 a 5 vezes mais rápido do que o PyTorch em testes de desempenho de GPU.
- O ONNX e o OpenVINO podem ser 2 a 3 vezes mais rápidos do que o PyTorch em testes de desempenho de CPU.
import torch
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "custom", path="yolov5s.pt") # PyTorch
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "custom", path="yolov5s.torchscript") # TorchScript
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "custom", path="yolov5s.onnx") # ONNX
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "custom", path="yolov5s_openvino_model/") # OpenVINO
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "custom", path="yolov5s.engine") # TensorRT
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "custom", path="yolov5s.mlmodel") # CoreML (macOS-only)
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "custom", path="yolov5s.tflite") # TFLite
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "custom", path="yolov5s_paddle_model/") # PaddlePaddleAmbientes suportados#
A Ultralytics disponibiliza uma gama de ambientes prontos a usar, cada um pré-instalado com dependências essenciais como CUDA, CUDNN, Python e PyTorch, para dar início aos teus projetos.
- Notebooks de GPU Grátis:
- Google Cloud: Guia de Início Rápido do GCP
- Amazon: Guia de Início Rápido da AWS
- Azure: Guia de Início Rápido do AzureML
- Docker: Guia de Início Rápido do Docker
Status do projeto#
Este crachá indica que todos os testes de Integração Contínua (CI) do GitHub Actions do YOLOv5 estão a passar com sucesso. Estes testes de CI verificam rigorosamente a funcionalidade e o desempenho do YOLOv5 em vários aspetos fundamentais: treino, validação, inferência, exportação e testes de desempenho. Garantem um funcionamento consistente e fiável no macOS, Windows e Ubuntu, com testes realizados a cada 24 horas e a cada novo commit.