Bỏ để qua phần nội dung

Tài liệu tham khảo cho ultralytics/solutions/speed_estimation.py

Ghi

Tệp này có sẵn tại https://github.com/ultralytics/ultralytics/blob/main/ultralytics/giải pháp/speed_estimation.py. Nếu bạn phát hiện ra một vấn đề, vui lòng giúp khắc phục nó bằng cách đóng góp Yêu cầu 🛠️ kéo. Cảm ơn bạn 🙏 !



ultralytics.solutions.speed_estimation.SpeedEstimator

Một lớp để ước tính tốc độ của các đối tượng trong luồng video thời gian thực dựa trên các bản nhạc của chúng.

Mã nguồn trong ultralytics/solutions/speed_estimation.py
class SpeedEstimator:
    """A class to estimation speed of objects in real-time video stream based on their tracks."""

    def __init__(self):
        """Initializes the speed-estimator class with default values for Visual, Image, track and speed parameters."""

        # Visual & im0 information
        self.im0 = None
        self.annotator = None
        self.view_img = False

        # Region information
        self.reg_pts = [(20, 400), (1260, 400)]
        self.region_thickness = 3

        # Predict/track information
        self.clss = None
        self.names = None
        self.boxes = None
        self.trk_ids = None
        self.trk_pts = None
        self.line_thickness = 2
        self.trk_history = defaultdict(list)

        # Speed estimator information
        self.current_time = 0
        self.dist_data = {}
        self.trk_idslist = []
        self.spdl_dist_thresh = 10
        self.trk_previous_times = {}
        self.trk_previous_points = {}

        # Check if environment support imshow
        self.env_check = check_imshow(warn=True)

    def set_args(
        self,
        reg_pts,
        names,
        view_img=False,
        line_thickness=2,
        region_thickness=5,
        spdl_dist_thresh=10,
    ):
        """
        Configures the speed estimation and display parameters.

        Args:
            reg_pts (list): Initial list of points defining the speed calculation region.
            names (dict): object detection classes names
            view_img (bool): Flag indicating frame display
            line_thickness (int): Line thickness for bounding boxes.
            region_thickness (int): Speed estimation region thickness
            spdl_dist_thresh (int): Euclidean distance threshold for speed line
        """
        if reg_pts is None:
            print("Region points not provided, using default values")
        else:
            self.reg_pts = reg_pts
        self.names = names
        self.view_img = view_img
        self.line_thickness = line_thickness
        self.region_thickness = region_thickness
        self.spdl_dist_thresh = spdl_dist_thresh

    def extract_tracks(self, tracks):
        """
        Extracts results from the provided data.

        Args:
            tracks (list): List of tracks obtained from the object tracking process.
        """
        self.boxes = tracks[0].boxes.xyxy.cpu()
        self.clss = tracks[0].boxes.cls.cpu().tolist()
        self.trk_ids = tracks[0].boxes.id.int().cpu().tolist()

    def store_track_info(self, track_id, box):
        """
        Store track data.

        Args:
            track_id (int): object track id.
            box (list): object bounding box data
        """
        track = self.trk_history[track_id]
        bbox_center = (float((box[0] + box[2]) / 2), float((box[1] + box[3]) / 2))
        track.append(bbox_center)

        if len(track) > 30:
            track.pop(0)

        self.trk_pts = np.hstack(track).astype(np.int32).reshape((-1, 1, 2))
        return track

    def plot_box_and_track(self, track_id, box, cls, track):
        """
        Plot track and bounding box.

        Args:
            track_id (int): object track id.
            box (list): object bounding box data
            cls (str): object class name
            track (list): tracking history for tracks path drawing
        """
        speed_label = f"{int(self.dist_data[track_id])}km/ph" if track_id in self.dist_data else self.names[int(cls)]
        bbox_color = colors(int(track_id)) if track_id in self.dist_data else (255, 0, 255)

        self.annotator.box_label(box, speed_label, bbox_color)

        cv2.polylines(self.im0, [self.trk_pts], isClosed=False, color=(0, 255, 0), thickness=1)
        cv2.circle(self.im0, (int(track[-1][0]), int(track[-1][1])), 5, bbox_color, -1)

    def calculate_speed(self, trk_id, track):
        """
        Calculation of object speed.

        Args:
            trk_id (int): object track id.
            track (list): tracking history for tracks path drawing
        """

        if not self.reg_pts[0][0] < track[-1][0] < self.reg_pts[1][0]:
            return
        if self.reg_pts[1][1] - self.spdl_dist_thresh < track[-1][1] < self.reg_pts[1][1] + self.spdl_dist_thresh:
            direction = "known"

        elif self.reg_pts[0][1] - self.spdl_dist_thresh < track[-1][1] < self.reg_pts[0][1] + self.spdl_dist_thresh:
            direction = "known"

        else:
            direction = "unknown"

        if self.trk_previous_times[trk_id] != 0 and direction != "unknown" and trk_id not in self.trk_idslist:
            self.trk_idslist.append(trk_id)

            time_difference = time() - self.trk_previous_times[trk_id]
            if time_difference > 0:
                dist_difference = np.abs(track[-1][1] - self.trk_previous_points[trk_id][1])
                speed = dist_difference / time_difference
                self.dist_data[trk_id] = speed

        self.trk_previous_times[trk_id] = time()
        self.trk_previous_points[trk_id] = track[-1]

    def estimate_speed(self, im0, tracks, region_color=(255, 0, 0)):
        """
        Calculate object based on tracking data.

        Args:
            im0 (nd array): Image
            tracks (list): List of tracks obtained from the object tracking process.
            region_color (tuple): Color to use when drawing regions.
        """
        self.im0 = im0
        if tracks[0].boxes.id is None:
            if self.view_img and self.env_check:
                self.display_frames()
            return im0
        self.extract_tracks(tracks)

        self.annotator = Annotator(self.im0, line_width=2)
        self.annotator.draw_region(reg_pts=self.reg_pts, color=region_color, thickness=self.region_thickness)

        for box, trk_id, cls in zip(self.boxes, self.trk_ids, self.clss):
            track = self.store_track_info(trk_id, box)

            if trk_id not in self.trk_previous_times:
                self.trk_previous_times[trk_id] = 0

            self.plot_box_and_track(trk_id, box, cls, track)
            self.calculate_speed(trk_id, track)

        if self.view_img and self.env_check:
            self.display_frames()

        return im0

    def display_frames(self):
        """Display frame."""
        cv2.imshow("Ultralytics Speed Estimation", self.im0)
        if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord("q"):
            return

__init__()

Khởi tạo lớp ước tính tốc độ với các giá trị mặc định cho các thông số Hình ảnh, Hình ảnh, theo dõi và tốc độ.

Mã nguồn trong ultralytics/solutions/speed_estimation.py
def __init__(self):
    """Initializes the speed-estimator class with default values for Visual, Image, track and speed parameters."""

    # Visual & im0 information
    self.im0 = None
    self.annotator = None
    self.view_img = False

    # Region information
    self.reg_pts = [(20, 400), (1260, 400)]
    self.region_thickness = 3

    # Predict/track information
    self.clss = None
    self.names = None
    self.boxes = None
    self.trk_ids = None
    self.trk_pts = None
    self.line_thickness = 2
    self.trk_history = defaultdict(list)

    # Speed estimator information
    self.current_time = 0
    self.dist_data = {}
    self.trk_idslist = []
    self.spdl_dist_thresh = 10
    self.trk_previous_times = {}
    self.trk_previous_points = {}

    # Check if environment support imshow
    self.env_check = check_imshow(warn=True)

calculate_speed(trk_id, track)

Tính toán tốc độ đối tượng.

Thông số:

Tên Kiểu Sự miêu tả Mặc định
trk_id int

ID theo dõi đối tượng.

bắt buộc
track list

Lịch sử theo dõi để vẽ đường dẫn theo dõi

bắt buộc
Mã nguồn trong ultralytics/solutions/speed_estimation.py
def calculate_speed(self, trk_id, track):
    """
    Calculation of object speed.

    Args:
        trk_id (int): object track id.
        track (list): tracking history for tracks path drawing
    """

    if not self.reg_pts[0][0] < track[-1][0] < self.reg_pts[1][0]:
        return
    if self.reg_pts[1][1] - self.spdl_dist_thresh < track[-1][1] < self.reg_pts[1][1] + self.spdl_dist_thresh:
        direction = "known"

    elif self.reg_pts[0][1] - self.spdl_dist_thresh < track[-1][1] < self.reg_pts[0][1] + self.spdl_dist_thresh:
        direction = "known"

    else:
        direction = "unknown"

    if self.trk_previous_times[trk_id] != 0 and direction != "unknown" and trk_id not in self.trk_idslist:
        self.trk_idslist.append(trk_id)

        time_difference = time() - self.trk_previous_times[trk_id]
        if time_difference > 0:
            dist_difference = np.abs(track[-1][1] - self.trk_previous_points[trk_id][1])
            speed = dist_difference / time_difference
            self.dist_data[trk_id] = speed

    self.trk_previous_times[trk_id] = time()
    self.trk_previous_points[trk_id] = track[-1]

display_frames()

Khung hiển thị.

Mã nguồn trong ultralytics/solutions/speed_estimation.py
def display_frames(self):
    """Display frame."""
    cv2.imshow("Ultralytics Speed Estimation", self.im0)
    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord("q"):
        return

estimate_speed(im0, tracks, region_color=(255, 0, 0))

Tính toán đối tượng dựa trên dữ liệu theo dõi.

Thông số:

Tên Kiểu Sự miêu tả Mặc định
im0 nd array

Ảnh

bắt buộc
tracks list

Danh sách các bản nhạc thu được từ quá trình theo dõi đối tượng.

bắt buộc
region_color tuple

Màu sắc để sử dụng khi vẽ vùng.

(255, 0, 0)
Mã nguồn trong ultralytics/solutions/speed_estimation.py
def estimate_speed(self, im0, tracks, region_color=(255, 0, 0)):
    """
    Calculate object based on tracking data.

    Args:
        im0 (nd array): Image
        tracks (list): List of tracks obtained from the object tracking process.
        region_color (tuple): Color to use when drawing regions.
    """
    self.im0 = im0
    if tracks[0].boxes.id is None:
        if self.view_img and self.env_check:
            self.display_frames()
        return im0
    self.extract_tracks(tracks)

    self.annotator = Annotator(self.im0, line_width=2)
    self.annotator.draw_region(reg_pts=self.reg_pts, color=region_color, thickness=self.region_thickness)

    for box, trk_id, cls in zip(self.boxes, self.trk_ids, self.clss):
        track = self.store_track_info(trk_id, box)

        if trk_id not in self.trk_previous_times:
            self.trk_previous_times[trk_id] = 0

        self.plot_box_and_track(trk_id, box, cls, track)
        self.calculate_speed(trk_id, track)

    if self.view_img and self.env_check:
        self.display_frames()

    return im0

extract_tracks(tracks)

Trích xuất kết quả từ dữ liệu được cung cấp.

Thông số:

Tên Kiểu Sự miêu tả Mặc định
tracks list

Danh sách các bản nhạc thu được từ quá trình theo dõi đối tượng.

bắt buộc
Mã nguồn trong ultralytics/solutions/speed_estimation.py
def extract_tracks(self, tracks):
    """
    Extracts results from the provided data.

    Args:
        tracks (list): List of tracks obtained from the object tracking process.
    """
    self.boxes = tracks[0].boxes.xyxy.cpu()
    self.clss = tracks[0].boxes.cls.cpu().tolist()
    self.trk_ids = tracks[0].boxes.id.int().cpu().tolist()

plot_box_and_track(track_id, box, cls, track)

Cốt truyện theo dõi và hộp giới hạn.

Thông số:

Tên Kiểu Sự miêu tả Mặc định
track_id int

ID theo dõi đối tượng.

bắt buộc
box list

Dữ liệu hộp giới hạn đối tượng

bắt buộc
cls str

Tên lớp đối tượng

bắt buộc
track list

Lịch sử theo dõi để vẽ đường dẫn theo dõi

bắt buộc
Mã nguồn trong ultralytics/solutions/speed_estimation.py
def plot_box_and_track(self, track_id, box, cls, track):
    """
    Plot track and bounding box.

    Args:
        track_id (int): object track id.
        box (list): object bounding box data
        cls (str): object class name
        track (list): tracking history for tracks path drawing
    """
    speed_label = f"{int(self.dist_data[track_id])}km/ph" if track_id in self.dist_data else self.names[int(cls)]
    bbox_color = colors(int(track_id)) if track_id in self.dist_data else (255, 0, 255)

    self.annotator.box_label(box, speed_label, bbox_color)

    cv2.polylines(self.im0, [self.trk_pts], isClosed=False, color=(0, 255, 0), thickness=1)
    cv2.circle(self.im0, (int(track[-1][0]), int(track[-1][1])), 5, bbox_color, -1)

set_args(reg_pts, names, view_img=False, line_thickness=2, region_thickness=5, spdl_dist_thresh=10)

Định cấu hình ước tính tốc độ và thông số hiển thị.

Thông số:

Tên Kiểu Sự miêu tả Mặc định
reg_pts list

Danh sách ban đầu các điểm xác định khu vực tính toán tốc độ.

bắt buộc
names dict

Tên lớp phát hiện đối tượng

bắt buộc
view_img bool

Cờ cho biết hiển thị khung

False
line_thickness int

Độ dày dòng cho các hộp giới hạn.

2
region_thickness int

Độ dày vùng ước tính tốc độ

5
spdl_dist_thresh int

Ngưỡng khoảng cách Euclid cho đường tốc độ

10
Mã nguồn trong ultralytics/solutions/speed_estimation.py
def set_args(
    self,
    reg_pts,
    names,
    view_img=False,
    line_thickness=2,
    region_thickness=5,
    spdl_dist_thresh=10,
):
    """
    Configures the speed estimation and display parameters.

    Args:
        reg_pts (list): Initial list of points defining the speed calculation region.
        names (dict): object detection classes names
        view_img (bool): Flag indicating frame display
        line_thickness (int): Line thickness for bounding boxes.
        region_thickness (int): Speed estimation region thickness
        spdl_dist_thresh (int): Euclidean distance threshold for speed line
    """
    if reg_pts is None:
        print("Region points not provided, using default values")
    else:
        self.reg_pts = reg_pts
    self.names = names
    self.view_img = view_img
    self.line_thickness = line_thickness
    self.region_thickness = region_thickness
    self.spdl_dist_thresh = spdl_dist_thresh

store_track_info(track_id, box)

Lưu trữ dữ liệu theo dõi.

Thông số:

Tên Kiểu Sự miêu tả Mặc định
track_id int

ID theo dõi đối tượng.

bắt buộc
box list

Dữ liệu hộp giới hạn đối tượng

bắt buộc
Mã nguồn trong ultralytics/solutions/speed_estimation.py
def store_track_info(self, track_id, box):
    """
    Store track data.

    Args:
        track_id (int): object track id.
        box (list): object bounding box data
    """
    track = self.trk_history[track_id]
    bbox_center = (float((box[0] + box[2]) / 2), float((box[1] + box[3]) / 2))
    track.append(bbox_center)

    if len(track) > 30:
        track.pop(0)

    self.trk_pts = np.hstack(track).astype(np.int32).reshape((-1, 1, 2))
    return track





Đã tạo 2024-01-05, Cập nhật 2024-05-08
Tác giả: Burhan-Q (1), AyushExel (1), RizwanMunawar (1)