Identification et segmentation des colis avec Ultralytics YOLO11

Abirami Vina

6 minutes de lecture

7 février 2025

Découvrez comment utiliser un ensemble de données de segmentation des colis pour entraîner Ultralytics YOLO11 à identifier et segmenter les colis afin d'améliorer les opérations logistiques.

Lorsque vous commandez un produit en ligne et qu'il est expédié à votre domicile, le processus semble simple. Vous cliquez sur quelques boutons et le colis arrive sur le pas de votre porte. Cependant, derrière cette livraison en douceur se cache un réseau complexe d'entrepôts, de camions et de systèmes de tri qui travaillent sans relâche pour acheminer les colis là où ils doivent être. Le secteur de la logistique, qui constitue l'épine dorsale de ce système, devrait atteindre le chiffre incroyable de 13,7 milliards d'euros d'ici à 2027.

Toutefois, cette croissance s'accompagne de son lot de défis, tels que les erreurs de tri, les retards de livraison et l'inefficacité. Alors que la demande de livraisons plus rapides et plus précises augmente, les méthodes traditionnelles ne suffisent plus et les entreprises se tournent vers l'intelligence artificielle (IA) et la vision par ordinateur pour trouver des solutions plus intelligentes.

L'IA visionnaire dans le domaine de la logistique est en train de remodeler le secteur en automatisant les processus et en améliorant la précision de la manutention des colis. En analysant les images et les vidéos en temps réel, la vision par ordinateur permet d'identifier, de suivre et de trier les colis avec une grande précision, ce qui réduit les erreurs et rationalise les opérations. En particulier, les modèles avancés de vision par ordinateur comme Ultralytics YOLO11 permettent une identification plus rapide et plus précise des colis. 

L'entraînement personnalisé de YOLO11 avec des ensembles de données de vision artificielle de haute qualité, tels que l'ensemble de données de segmentation de paquets Roboflow, garantit des performances optimales dans les scénarios du monde réel. Dans cet article, nous verrons comment cet ensemble de données peut être utilisé pour entraîner YOLO11 à redéfinir les opérations logistiques. Nous discuterons également de ses applications dans le monde réel. C'est parti !

Comment la vision par ordinateur redéfinit l'efficacité des entrepôts intelligents

Les entrepôts traitent des milliers de colis chaque heure. Les erreurs de tri ou de suivi peuvent entraîner des retards, des augmentations de coûts et des frustrations pour les clients. La vision par ordinateur peut être exploitée pour permettre aux machines d'interpréter les images et d'effectuer des tâches de manière intelligente. Les solutions de vision artificielle peuvent contribuer à rationaliser les opérations, de sorte qu'elles se déroulent sans heurts et avec moins d'erreurs.

Par exemple, la vision par ordinateur peut améliorer des tâches telles que l'identification des colis et la détection des dommages, en les rendant plus rapides et plus fiables que les méthodes manuelles. Ces systèmes sont souvent conçus pour fonctionner dans des environnements difficiles, tels que des espaces restreints ou un faible éclairage. 

Plus précisément, YOLO11 peut être utilisé pour accélérer le traitement des colis. Il peut détecter rapidement les colis en temps réel avec précision. En augmentant l'efficacité et en réduisant les erreurs, YOLO11 favorise la fluidité des opérations, aidant les entreprises à respecter les délais et à offrir une meilleure expérience à leurs clients.

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Fig. 1. Exemple de détection de boîtes à l'aide de YOLO11.

YOLO11 convient parfaitement aux applications logistiques

YOLO11 prend en charge diverses tâches de vision par ordinateur, telles que la détection d'objets, la segmentation d'instances et la classification d'images, ce qui en fait un outil polyvalent pour divers secteurs d'activité. YOLO11 allie vitesse et précision, ce qui en fait un excellent outil pour le secteur de la logistique. 

Avec 22 % de paramètres en moins que YOLOv8m, il atteint une plus grande précision sur le jeu de données COCO, ce qui lui permet de détecter les objets avec plus de précision et d'efficacité. Cela signifie qu'il peut identifier les colis de manière rapide et fiable, même dans des environnements d'expédition rapide et à grand volume.

De plus, ces avantages ne se limitent pas aux colis. Par exemple, YOLO11 peut être utilisé dans les entrepôts pour détecter les travailleurs en temps réel, améliorant ainsi la sécurité et l'efficacité. Il peut suivre les mouvements des travailleurs, identifier les zones interdites et alerter les superviseurs des risques potentiels, ce qui contribue à prévenir les accidents et à assurer le bon déroulement des opérations.

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Fig. 2. Exemple d'utilisation de YOLO11 pour détecter des travailleurs dans un entrepôt.

Optimisation de YOLO11 avec l'ensemble de données de segmentation des paquets

Derrière chaque grande application d'IA se trouve généralement un modèle formé sur des ensembles de données de haute qualité. Ces ensembles de données sont essentiels pour élaborer des solutions logistiques de vision par ordinateur. 

Un bon exemple d'un tel ensemble de données est l'ensemble de données Roboflow Universe Package Segmentation, conçu pour refléter les défis logistiques du monde réel. Cet ensemble de données peut être utilisé pour entraîner un modèle à détecter et à délimiter (ou segmenter) des colis dans des images.

La segmentation d'instances est une tâche de vision par ordinateur qui permet d'identifier des objets, de générer des boîtes de délimitation et de définir précisément leur forme. Contrairement à la détection d'objets, qui se contente de placer des boîtes de délimitation autour des objets, la segmentation d'instances fournit des masques détaillés au niveau du pixel en tant que caractéristique supplémentaire. 

L'ensemble de données Roboflow Universe Package Segmentation Dataset présente des images d'emballages dans des conditions variées, allant d'un faible éclairage et d'espaces encombrés à des orientations imprévisibles. La structure de cet ensemble de données a également été créée pour permettre un entraînement et une évaluation efficaces des modèles. Il se compose de 1920 images annotées pour la formation, 89 pour les tests et 188 pour la validation. Les modèles de vision par ordinateur formés à l'aide de cet ensemble de données de segmentation d'instances diverses peuvent facilement s'adapter aux complexités des entrepôts et des centres de distribution.

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Fig. 3. Vue d'ensemble de l'ensemble de données Roboflow sur la segmentation des paquets.

Entraînement de YOLO11 avec un ensemble de données de segmentation de paquets

La formation des modèles Ultralytics Y OLO comme Ultralytics YOLO11 est un processus simple et direct. Les modèles peuvent être formés à l'aide de l'interface de ligne de commande (CLI) ou de scripts Python, ce qui offre des options de configuration flexibles et conviviales.

Comme le package Ultralytics Python prend en charge l'ensemble de données Roboflow Package Segmentation Dataset, l'entraînement de YOLO11 ne nécessite que quelques lignes de code, et l'entraînement peut commencer en cinq minutes seulement. Pour plus de détails, consultez la documentation officielle d'Ultralytics.

Lorsque vous entraînez YOLO11 sur cet ensemble de données, le processus d'entraînement commence par diviser l'ensemble de données de segmentation des colis en trois parties : entraînement, validation et test. L'ensemble d'entraînement apprend au modèle à identifier et à segmenter les colis avec précision, tandis que l'ensemble de validation permet d'affiner sa précision en le testant sur des images inédites, afin de s'assurer qu'il s'adapte bien aux scénarios du monde réel. 

Enfin, l'ensemble de tests évalue les performances globales pour confirmer que le modèle est prêt à être déployé. Une fois formé, le modèle s'intègre parfaitement dans les flux de travail logistiques, en automatisant des tâches telles que l'identification et le tri des colis.

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Fig. 4. Flux de travail de l'entraînement personnalisé pour YOLO11. Image de l'auteur.

Applications de vision par ordinateur pour une logistique plus intelligente

Maintenant que nous avons vu comment entraîner YOLO11 à l'aide de l'ensemble de données de segmentation des colis, nous allons parler de quelques applications réelles de la vision par ordinateur dans le domaine de la logistique intelligente. Discutons de quelques applications réelles de la vision par ordinateur dans le domaine de la logistique intelligente.

Surveillance intelligente des entrepôts avec YOLO11

Les entrepôts traitent souvent des milliers de colis par heure, en particulier pendant les périodes de forte activité commerciale. Des colis de toutes formes et de toutes tailles se déplacent rapidement sur des tapis roulants, attendant d'être triés et expédiés. Le tri manuel d'un tel volume de colis peut entraîner des erreurs, des retards et un gaspillage d'efforts.

Grâce à YOLO11, les entrepôts peuvent fonctionner beaucoup plus efficacement. Le modèle peut analyser un flux en temps réel, en utilisant la détection d'objets pour identifier chaque colis. Cela permet de suivre les colis avec précision, de réduire les erreurs et d'éviter les expéditions mal placées ou retardées.

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Fig. 5. Utilisation de YOLO11 pour détecter et compter les paquets.

De plus, les capacités de segmentation des instances de YOLO11 rendent la manipulation des colis plus efficace en identifiant et en séparant avec précision les colis individuels, même lorsqu'ils sont empilés ou qu'ils se chevauchent. En améliorant la précision du tri et en permettant un meilleur suivi des stocks, YOLO11 contribue à automatiser les processus logistiques, à réduire les erreurs et à assurer le bon déroulement des opérations.

Utilisation de YOLO11 pour la détection des dommages

Personne ne souhaite recevoir un colis déchiré, bosselé ou endommagé. Cela peut être frustrant pour les clients et coûteux pour les entreprises, entraînant des réclamations, des retours et un gaspillage de ressources. La livraison systématique de colis intacts est un élément clé du maintien de la confiance des clients.

YOLO11 peut aider à détecter ces problèmes à un stade précoce. Dans les centres de tri, YOLO11 peut être utilisé pour scanner les colis en temps réel en utilisant la segmentation par instance pour détecter les bosses, les déchirures ou les fuites. Lorsqu'un colis endommagé est identifié, il peut être automatiquement signalé et retiré de la chaîne de production. Un système Vision piloté par l'IA peut contribuer à réduire les déchets et à garantir que les clients ne reçoivent que des produits de haute qualité.

Avantages et inconvénients de la vision par ordinateur dans la logistique

Maintenant que nous avons exploré les applications réelles de l'utilisation de la vision par ordinateur dans la logistique intelligente, examinons de plus près les avantages qu'apportent les modèles de vision par ordinateur comme YOLO11. Qu'il s'agisse de maintenir la qualité de l'emballage ou de gérer les tâches pendant les périodes de pointe, même de petites améliorations peuvent faire une grande différence.

Voici un aperçu de quelques-uns de ses principaux avantages :

  • Réduction des coûts : En améliorant l'efficacité, en réduisant les déchets et en minimisant les retours, YOLO11 contribue à réduire les coûts opérationnels globaux.
  • Automatisation des entrepôts : Optimisé pour l'informatique de pointe, YOLO11 peut être intégré à des robots d'entrepôt et à des drones aériens, ce qui permet d'automatiser la manutention des colis dans les centres de traitement des commandes à grande échelle.
  • Avantages en termes de développement durable: En réduisant les déchets, en optimisant les itinéraires et en minimisant les expéditions inutiles, YOLO11 contribue à des opérations logistiques plus respectueuses de l'environnement.

Malgré ces avantages, il convient de garder à l'esprit certaines limites lors de la mise en œuvre des innovations en matière de vision par ordinateur dans les flux de travail logistiques :

  • Nécessité de mises à jour permanentes : Les modèles d'IA doivent être régulièrement mis à jour et recyclés pour s'adapter à de nouveaux défis, à de nouveaux types de colis ou à des changements dans l'agencement des entrepôts.
  • Intégration avec les systèmes existants : De nombreuses entreprises de logistique s'appuient sur des infrastructures anciennes, ce qui rend difficile l'intégration transparente des technologies modernes d'IA.
  • Préoccupations en matière de protection de la vie privée et de sécurité : L'utilisation de systèmes de vision pilotés par l'IA peut susciter des inquiétudes quant à la protection de la vie privée des employés et à la sécurité des données, ce qui nécessite des considérations politiques approfondies.

Principaux enseignements sur les entrepôts intelligents

Lorsqu'Ultralytics YOLO11 est formé sur mesure à des ensembles de données tels que l'ensemble de données de segmentation de colis Roboflow, il peut améliorer l'automatisation de la logistique en s'adaptant à diverses conditions d'entrepôt et en s'intensifiant efficacement pendant les périodes de pointe. Alors que les opérations logistiques deviennent de plus en plus complexes, YOLO11 peut aider à garantir la précision, à minimiser les erreurs et à assurer le bon déroulement des livraisons.

L'IA visionnaire dans le domaine de la logistique transforme le secteur en permettant des flux de travail plus intelligents, plus rapides et plus fiables. En intégrant la vision artificielle dans leurs opérations, les entreprises peuvent accroître leur efficacité, réduire leurs coûts et améliorer la satisfaction de leurs clients.

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