Ultralytics YOLO27:
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使用 Ultralytics YOLO 进行姿态估计#

Ultralytics YOLO pose estimation with human body keypoint detection

姿态估计是一项用于识别图像中特定点位置的任务,这些点通常称为关键点。关键点可以表示对象的不同部位,例如关节、标志点或其他显著特征。关键点位置通常表示为一组二维 [x, y] 坐标,可选地附带可见性标志 [x, y, visible]。

姿态估计模型的输出是一组表示图像中对象关键点的点,通常还包含每个点的置信度分数。当你需要识别场景中对象的特定部位及其相对位置时,姿态估计是一个不错的选择。



观看: 如何使用 Ultralytics YOLO26 进行实时姿态估计 | 跟踪和关键点提取 🕺
提示

YOLO26 Pose 模型使用 -pose 后缀,例如 yolo26n-pose.pt,并在 COCO keypoints 上预训练。

模型#

以下展示了在 COCO keypoints 数据集上预训练的 YOLO26 Pose 模型。

首次使用时,模型会自动从 Ultralytics 最新版本下载。

模型尺寸
(像素)
mAP姿态
50-95(e2e)
mAP姿态
50(e2e)
速度
CPU ONNX
(毫秒)
速度
T4 TensorRT10
(ms)
参数
(M)
FLOPs
(B)
YOLO26n-pose64057.283.340.3 ± 0.51.8 ± 0.02.97.6
YOLO26s-pose64063.086.685.3 ± 0.92.7 ± 0.010.424.1
YOLO26m-pose64068.889.6218.0 ± 1.55.0 ± 0.121.573.3
YOLO26l-pose64070.490.5275.4 ± 2.46.5 ± 0.125.991.7
YOLO26x-pose64071.691.6565.4 ± 3.012.2 ± 0.257.6202.3
  • mAPval 数值是在 COCO Keypoints val2017 数据集上以单模型、单尺度方式得出的。
    使用 yolo pose val data=coco-pose.yaml device=0 nms=False 复现
  • 速度是在 COCO val 图像上使用 ONNX(CPU)和 TensorRT10(NVIDIA T4 GPU)测得的平均值。
    使用 yolo pose val data=coco-pose.yaml batch=1 device=0|cpu nms=False 复现
  • 参数量和 FLOPs 数值对应融合后的模型,该模型经过 Conv/BatchNorm 折叠并移除了未使用的检测分支。预训练检查点保留完整的训练架构,因此显示的数值可能更高。

初步 COCO keypoint 结果请参阅尚未发布的 YOLO27 预览版。

训练#

在 COCO8-pose 数据集上以 640 的图像尺寸训练 YOLO26n-pose,共训练 100 个 epochs。如需查看可用参数的完整列表,请参阅 Configuration 页面。

示例
from ultralytics import YOLO

# 加载模型
model = YOLO("yolo26n-pose.yaml")  # 从 YAML 构建新模型
model = YOLO("yolo26n-pose.pt")  # 加载预训练模型(推荐用于训练)
model = YOLO("yolo26n-pose.yaml").load("yolo26n-pose.pt")  # 从 YAML 构建模型并迁移权重

# 训练模型
results = model.train(data="coco8-pose.yaml", epochs=100, imgsz=640)

有关 train 模式的完整详情,请参阅 Train 页面。你也可以通过 Ultralytics Platform 云训练训练姿态模型。

数据集格式#

YOLO 姿态数据集格式的详细说明请参阅 Dataset Guide。如需将现有的 COCO keypoints JSON 数据集转换为 YOLO 格式,请按照 COCO to YOLO guide 中的说明,使用内置的 convert_coco 函数和 use_keypoints=True。Ultralytics Platform 标注也支持姿态标签,并内置适用于人体、手部、面部和自定义关键点布局的骨架模板。

对于自定义姿态估计任务,你也可以探索专用数据集,例如用于动物姿态估计的 Tiger-Pose、用于手部追踪的 Hand Keypoints,或用于犬类姿态分析的 Dog-Pose。

验证#

验证训练好的 YOLO26n-pose 模型的准确率。无需提供参数,因为 model 会将训练时使用的 data 和参数保留为模型属性:Train 示例中的 path/to/best.pt 会在 COCO8-pose 上进行验证。官方权重记录的训练数据集路径在你的机器上可能不存在,因此会在发出警告后回退到任务默认值 coco8-pose.yaml。传入 data 可在其他数据集上进行验证。

示例
from ultralytics import YOLO

# 加载模型
model = YOLO("yolo26n-pose.pt")  # 加载官方模型
model = YOLO("path/to/best.pt")  # 加载自定义模型

# 验证模型
metrics = model.val()  # 无需参数,数据集和设置会自动记住
metrics.box.map  # map50-95
metrics.box.map50  # map50
metrics.box.map75  # map75
metrics.box.maps  # 包含每个类别 mAP50-95 的列表
metrics.box.image_metrics  # 每张图像的框指标字典,包含 precision、recall、F1、TP、FP 和 FN
metrics.pose.map  # map50-95(P)
metrics.pose.map50  # map50(P)
metrics.pose.map75  # map75(P)
metrics.pose.maps  # 包含各类别 mAP50-95(P) 的列表
metrics.pose.image_metrics  # 每张图像的姿态指标字典,包含 precision、recall、F1、TP、FP 和 FN

预测#

使用训练好的 YOLO26n-pose 模型对图像进行预测。

示例
from ultralytics import YOLO

# 加载模型
model = YOLO("yolo26n-pose.pt")  # 加载官方模型
model = YOLO("path/to/best.pt")  # 加载自定义模型

# 使用模型进行预测
results = model("https://ultralytics.com/images/bus.jpg")  # 对图像进行预测

# 访问结果
for result in results:
    xy = result.keypoints.xy  # x 和 y 坐标
    xyn = result.keypoints.xyn  # normalized
    kpts = result.keypoints.data  # x、y、可见性(如果有)

请参阅预测页面,了解完整的 predict 模式详情。

结果输出#

姿态估计会为每张图像返回一个 Results 对象。主要预测字段为表示姿态坐标的 result.keypoints,以及关键点所属检测实例的 result.boxes。

属性类型形状说明
result.keypointsKeypoints(N)关键点。
result.keypoints.datatorch.float32(N,K,2/3)x,y,以及可选的可见性/置信度。
result.keypoints.xytorch.float32(N,K,2)像素坐标中的关键点。
result.keypoints.xyntorch.float32(N,K,2)归一化关键点。
result.boxesBoxes(N)实例框。

如需了解所有任务中特定于任务的 Results 字段,请参阅按任务查看预测结果部分。

关键点索引映射#

默认的 YOLO26 Pose 模型会预测 17 个 COCO 关键点,因此 result.keypoints.xy[:, k] 中索引为 k 的点是:

  1. 鼻子
  2. 左眼
  3. 右眼
  4. 左耳
  5. 右耳
  6. 左肩
  7. 右肩
  8. 左肘
  9. 右肘
  10. 左腕
  11. 右腕
  12. 左髋
  13. 右髋
  14. 左膝
  15. 右膝
  16. 左踝
  17. 右踝

导出#

将 YOLO26n-pose 模型导出为其他格式,例如 ONNX、CoreML 等。

示例
from ultralytics import YOLO

# 加载模型
model = YOLO("yolo26n-pose.pt")  # 加载官方模型
model = YOLO("path/to/best.pt")  # 加载自定义模型

# 导出模型
model.export(format="onnx")

下表列出了可用的 YOLO26-pose 导出格式。你可以使用 format 参数导出为任意格式,例如 format='onnx' 或 format='engine'。你也可以直接使用导出的模型进行预测或验证,例如 yolo predict model=yolo26n-pose.onnx。导出完成后,系统会显示适用于你模型的用法示例。

格式format 参数模型元数据参数
PyTorch-yolo26n-pose.pt✅-
TorchScripttorchscriptyolo26n-pose.torchscript✅imgsz, quantize, dynamic, nms, batch, device
ONNXonnxyolo26n-pose.onnx✅imgsz, quantize, dynamic, simplify, opset, nms, batch, data, fraction, device
OpenVINOopenvinoyolo26n-pose_openvino_model/✅imgsz, quantize, dynamic, nms, batch, data, fraction, device
TensorRTengineyolo26n-pose.engine✅imgsz, quantize, dynamic, simplify, opset, workspace, nms, batch, data, fraction, device
CoreMLcoremlyolo26n-pose.mlpackage✅imgsz, dynamic, quantize, nms, batch, device
Apple Core AIcoreaiyolo26n-pose.aimodel✅imgsz, batch, quantize
TF SavedModelsaved_modelyolo26n-pose_saved_model/✅imgsz, quantize, opset, nms, batch, data, fraction, device
TF GraphDefpbyolo26n-pose.pb❌imgsz, opset, batch, device
TF Edge TPUedgetpuyolo26n-pose_edgetpu.tflite✅imgsz, quantize, opset, data, fraction, device
LiteRTlitertyolo26n-pose.tflite✅imgsz, quantize, batch, data, fraction, device
PaddlePaddlepaddleyolo26n-pose_paddle_model/✅imgsz, batch, device
MNNmnnyolo26n-pose.mnn✅imgsz, batch, dynamic, quantize, simplify, opset, nms, device
NCNNncnnyolo26n-pose_ncnn_model/✅imgsz, quantize, batch, device
IMX500imxyolo26n-pose_imx_model/✅imgsz, quantize, data, fraction, nms, device
RKNNrknnyolo26n-pose_rknn_model/✅imgsz, batch, name, quantize, simplify, opset, data, fraction, device
ExecuTorchexecutorchyolo26n-pose_executorch_model/✅imgsz, batch, device
Axeleraaxelerayolo26n-pose_axelera_model/✅imgsz, batch, quantize, data, fraction, device
DEEPXdeepxyolo26n-pose_deepx_model/✅imgsz, quantize, simplify, opset, data, optimize, device
Qualcomm QNNqnnyolo26n-pose_qnn.onnx✅imgsz, batch, name, quantize, simplify, opset, data, fraction, device
Hailohailoyolo26n-pose_hailo_model/✅imgsz, name, quantize, data, fraction, simplify, conf, iou, device
Huawei Ascendascendyolo26n-pose_ascend_model/✅imgsz, batch, name, quantize, opset, simplify, nms, device
AMD Xilinxxilinxyolo26n-pose_xilinx_model/✅imgsz, name, quantize, data, fraction, opset, simplify, device

nms=None 默认输出原始结果,以供外部 NMS 使用。设置 nms=False 可选择可用的无 NMS 检测头;不支持的格式会回退到其原生输出路径。上方的 nms 条目表示可以通过 nms=True 嵌入 NMS 的格式。

请参阅 Export 页面,了解完整的 export 详情。

常见问题#

  • 使用 Ultralytics YOLO26 进行姿态估计,需要识别图像中的特定点,即关键点。这些关键点通常表示对象的关节或其他重要特征。输出包括每个点的 [x, y] 坐标和置信度分数。YOLO26-pose 模型专为此任务设计,使用 -pose 后缀,例如 yolo26n-pose.pt。这些模型在 COCO keypoints 等数据集上预训练,可用于各种姿态估计任务。如需了解更多信息,请访问姿态估计页面。

  • 要在自定义数据集上训练 YOLO26-pose 模型,你需要先加载模型,可以是通过 YAML 文件定义的新模型,也可以是预训练模型。然后,你可以使用指定的数据集和参数开始训练。

    示例
    from ultralytics import YOLO
    
    # 加载模型
    model = YOLO("yolo26n-pose.yaml")  # 从 YAML 构建新模型
    model = YOLO("yolo26n-pose.pt")  # 加载预训练模型(推荐用于训练)
    
    # 训练模型
    results = model.train(data="your-dataset.yaml", epochs=100, imgsz=640)

    如需了解训练的完整详情,请参阅 Train Section。你也可以使用 Ultralytics Platform 云训练,无需编写代码即可训练自定义姿态估计模型。

  • 验证 YOLO26-pose 模型时,需要使用训练时保留的相同数据集参数来评估模型准确率。示例如下:

    示例
    from ultralytics import YOLO
    
    # 加载模型
    model = YOLO("yolo26n-pose.pt")  # 加载官方模型
    model = YOLO("path/to/best.pt")  # 加载自定义模型
    
    # 验证模型
    metrics = model.val()  # 无需参数,数据集和设置会自动记住

    如需了解更多信息,请访问 Val Section。

  • 可以,你可以将 YOLO26-pose 模型导出为 ONNX、CoreML、TensorRT 等多种格式。你可以使用 Python 或命令行界面 (CLI) 完成此操作。

    示例
    from ultralytics import YOLO
    
    # 加载模型
    model = YOLO("yolo26n-pose.pt")  # 加载官方模型
    model = YOLO("path/to/best.pt")  # 加载自定义模型
    
    # 导出模型
    model.export(format="onnx")

    如需了解详情,请参阅 Export Section。导出的模型可以部署到边缘设备,用于实时应用,例如健身追踪、运动分析或机器人。

  • Ultralytics YOLO26 提供多种预训练姿态模型,例如 YOLO26n-pose、YOLO26s-pose、YOLO26m-pose 等。这些模型在大小、准确率 (mAP) 和速度方面各不相同。如需查看完整列表以及各模型的 COCO keypoint mAP、速度、参数量和 FLOPs,请参阅 Models 部分。

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