Ultralytics YOLO27:
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将 YOLO26 与 SAHI 配合用于切片推理#

Open SAHI for Sliced Inference In Colab

本指南介绍如何将 YOLO26 与 SAHI(切片辅助超推理)配合使用。我们将深入介绍 SAHI 是什么、为什么切片推理对大规模应用至关重要,以及如何将这些功能与 YOLO26 集成,以提升目标检测性能。

SAHI 简介#

SAHI(切片辅助超推理)是一个创新库,旨在优化针对大规模和高分辨率图像的目标检测算法。它的核心功能是将图像划分为易于处理的切片,在每个切片上运行目标检测,然后将结果拼接回去。SAHI 兼容多种目标检测模型,包括 YOLO 系列,因此兼具灵活性,并能确保计算资源得到优化利用。



观看: 如何将 SAHI 与 Ultralytics YOLO26 搭配使用以检测小目标 | 切片辅助超推理 🚀

SAHI 的主要功能#

  • 无缝集成:SAHI 可以轻松集成 YOLO 模型,让你无需大幅修改代码即可开始切片和检测。
  • 资源高效:将大型图像拆分为较小的部分后,SAHI 可优化内存使用,让你能够在资源有限的硬件上执行高质量检测。
  • 高精度:SAHI 通过在拼接过程中采用智能算法合并重叠的检测框,保持检测精度。

什么是切片推理?#

切片推理是指将大型或高分辨率图像划分为较小的片段(切片),在这些切片上执行目标检测,然后重新组合切片,以还原原始图像中的目标位置。这项技术在计算资源有限,或处理可能导致内存问题的超高分辨率图像时非常有用。

切片推理的优势#

  • 降低计算负担:较小的图像切片处理速度更快、占用内存更少,因此即使在性能较低的硬件上也能顺畅运行。

  • 保持检测质量:由于每个切片都是独立处理的,只要切片足够大,能够涵盖关注的目标,目标检测质量就不会下降。

  • 增强可扩展性:这项技术可以更轻松地将目标检测扩展到不同尺寸和分辨率的图像,适用于从卫星图像到医学诊断的各种应用。

不使用 SAHI 的 YOLO26
YOLO26 without SAHIYOLO26 with SAHI

安装和准备#

安装#

首先,安装最新版本的 SAHI 和 Ultralytics:

pip install -U ultralytics sahi

导入模块并下载资源#

以下是下载一些测试图像的方法:

from sahi.utils.file import download_from_url

# 下载测试图像
download_from_url(
    "https://raw.githubusercontent.com/obss/sahi/main/demo/demo_data/small-vehicles1.jpeg",
    "demo_data/small-vehicles1.jpeg",
)
download_from_url(
    "https://raw.githubusercontent.com/obss/sahi/main/demo/demo_data/terrain2.png",
    "demo_data/terrain2.png",
)

使用 YOLO26 进行标准推理#

实例化模型#

你可以像这样实例化 YOLO26 模型来执行目标检测:

from sahi import AutoDetectionModel

detection_model = AutoDetectionModel.from_pretrained(
    model_type="ultralytics",
    model_path="yolo26n.pt",
    confidence_threshold=0.3,
    device="cpu",  # 或 'cuda:0'
)

执行标准预测#

使用图像路径执行标准推理。

from sahi.predict import get_prediction

result = get_prediction("demo_data/small-vehicles1.jpeg", detection_model)

result.export_visuals(export_dir="demo_data/", hide_conf=True)

可视化结果#

导出并可视化预测的边界框和掩码:

from PIL import Image

# 打开预测图像
processed_image = Image.open("demo_data/prediction_visual.png")

# 显示预测图像
processed_image.show()

使用 YOLO26 进行切片推理#

通过指定切片尺寸和重叠比例来执行切片推理:

from PIL import Image
from sahi.predict import get_sliced_prediction

result = get_sliced_prediction(
    "demo_data/small-vehicles1.jpeg",
    detection_model,
    slice_height=256,
    slice_width=256,
    overlap_height_ratio=0.2,
    overlap_width_ratio=0.2,
)

# 导出结果
result.export_visuals(export_dir="demo_data/", hide_conf=True)

# 打开预测图像
processed_image = Image.open("demo_data/prediction_visual.png")

# 显示预测图像
processed_image.show()

处理预测结果#

SAHI 提供了一个 PredictionResult 对象,可将其转换为多种标注格式:

# 访问目标预测列表
object_prediction_list = result.object_prediction_list

# 转换为 COCO 标注和 COCO 预测格式
result.to_coco_annotations()[:3]
result.to_coco_predictions(image_id=1)[:3]
其他导出格式

PredictionResult 还可以使用 result.to_imantics_annotations() 和 result.to_fiftyone_detections() 将检测结果转换为 imantics 和 FiftyOne 对象。这些方法需要相应的软件包,因此请先使用 pip install imantics fiftyone 安装它们。

批量预测#

要对目录中的图像进行批量预测:

from sahi.predict import predict

predict(
    model_type="ultralytics",
    model_path="yolo26n.pt",
    model_device="cpu",  # 或 'cuda:0'
    model_confidence_threshold=0.4,
    source="path/to/dir",
    slice_height=256,
    slice_width=256,
    overlap_height_ratio=0.2,
    overlap_width_ratio=0.2,
)

现在,你已准备好将 YOLO26 与 SAHI 配合使用,执行标准推理和切片推理。

引用与致谢#

如果你在研究或开发工作中使用 SAHI,请引用 SAHI 原论文并注明作者:

引用格式
@article{akyon2022sahi,
  title={Slicing Aided Hyper Inference and Fine-tuning for Small Object Detection},
  author={Akyon, Fatih Cagatay and Altinuc, Sinan Onur and Temizel, Alptekin},
  journal={2022 IEEE International Conference on Image Processing (ICIP)},
  doi={10.1109/ICIP46576.2022.9897990},
  pages={966-970},
  year={2022}
}

我们衷心感谢 SAHI 研究团队创建并维护这一对计算机视觉社区极具价值的资源。如需详细了解 SAHI 及其创建者,请访问 SAHI GitHub 仓库。

常见问题#

  • 将 Ultralytics YOLO26 与 SAHI(切片辅助超推理)集成进行切片推理,可通过将高分辨率图像划分为易于处理的切片,优化目标检测任务。这种方法可以改善内存使用并确保较高的检测准确率。首先,你需要安装 ultralytics 和 sahi 库:

    pip install -U ultralytics sahi

    然后,下载测试图像:

    from sahi.utils.file import download_from_url
    
    # 下载测试图像
    download_from_url(
        "https://raw.githubusercontent.com/obss/sahi/main/demo/demo_data/small-vehicles1.jpeg",
        "demo_data/small-vehicles1.jpeg",
    )
    download_from_url(
        "https://raw.githubusercontent.com/obss/sahi/main/demo/demo_data/terrain2.png",
        "demo_data/terrain2.png",
    )

    如需更详细的说明,请参阅我们的切片推理指南。

  • 在大型图像目标检测中使用 SAHI 和 Ultralytics YOLO26 有以下几项优势:

    • 降低计算负担:较小的切片处理速度更快、占用内存更少,因此即使在资源有限的硬件上,也能执行高质量检测。
    • 保持检测准确率:SAHI 使用智能算法合并重叠的检测框,从而保持检测质量。
    • 增强可扩展性:SAHI 可将目标检测任务扩展到不同尺寸和分辨率的图像,因此适用于卫星图像分析和医学诊断等多种应用。

    在我们的文档中详细了解切片推理的优势。

  • 可以,使用 YOLO26 和 SAHI 时,你可以将预测结果可视化。以下是导出并可视化结果的方法:

    from PIL import Image
    
    result.export_visuals(export_dir="demo_data/", hide_conf=True)
    
    processed_image = Image.open("demo_data/prediction_visual.png")
    
    processed_image.show()

    此命令会将可视化预测结果保存到指定目录,然后你可以加载图像,在笔记本或应用程序中查看。详细指南请参阅标准推理部分。

  • SAHI(切片辅助超推理)提供了多项功能,可与 Ultralytics YOLO26 的目标检测能力互补:

    • 无缝集成:SAHI 可以轻松集成 YOLO 模型,只需极少的代码调整。
    • 资源高效:它会将大型图像划分为较小的切片,从而优化内存使用和处理速度。
    • 高准确率:通过在拼接过程中有效合并重叠的检测框,SAHI 能够保持较高的检测准确率。

    如需深入了解,请阅读 SAHI 的主要功能。

  • 要使用 YOLO26 和 SAHI 处理大规模推理项目,请遵循以下最佳实践:

    1. 安装所需库:确保你使用的是最新版本的 ultralytics 和 sahi。
    2. 配置切片推理:根据具体项目确定最佳切片尺寸和重叠比例。
    3. 运行批量预测:利用 SAHI 的功能对目录中的图像执行批量预测,以提高效率。

    批量预测示例:

    from sahi.predict import predict
    
    predict(
        model_type="ultralytics",
        model_path="path/to/yolo26n.pt",
        model_device="cpu",  # 或 'cuda:0'
        model_confidence_threshold=0.4,
        source="path/to/dir",
        slice_height=256,
        slice_width=256,
        overlap_height_ratio=0.2,
        overlap_width_ratio=0.2,
    )

    如需了解更详细的步骤,请访问我们的批量预测章节。

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