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Identificação e segmentação de embalagens com o Ultralytics YOLO11

Abirami Vina

Leitura de 6 min

7 de fevereiro de 2025

Saiba como utilizar um conjunto de dados de segmentação de pacotes para treinar o Ultralytics YOLO11 de forma personalizada para identificar e segment pacotes para melhorar as operações de logística.

Quando você pede algo online e ele é enviado para sua casa - o processo parece simples. Você clica em alguns botões e o pacote aparece à sua porta. No entanto, por trás dessa entrega tranquila, há uma intrincada rede de armazéns, caminhões e sistemas de triagem trabalhando incansavelmente para levar os pacotes onde eles precisam estar. A indústria logística, a espinha dorsal desse sistema, tem projeção de crescimento para incríveis €13,7 bilhões até 2027.

No entanto, esse crescimento traz consigo uma boa dose de desafios, como erros de triagem, atrasos nas entregas e ineficiências. À medida que a demanda por entregas mais rápidas e precisas aumenta, os métodos tradicionais estão ficando aquém, e as empresas estão recorrendo à inteligência artificial (IA) e à visão computacional para soluções mais inteligentes.

A IA de visão na logística está a remodelar a indústria através da automatização de processos e do aumento da precisão no manuseamento de pacotes. Ao analisar imagens e vídeos em tempo real, a visão computacional pode ajudar a identificar, track e classificar pacotes com alta precisão, reduzindo erros e simplificando as operações. Em particular, modelos avançados de visão computacional como o Ultralytics YOLO11 permitem uma identificação de embalagens mais rápida e precisa. 

O treino personalizado YOLO11 com conjuntos de dados de visão computacional de alta qualidade, como o Roboflow Package Segmentation Dataset, garante um desempenho ótimo em cenários do mundo real. Neste artigo, vamos explorar como este conjunto de dados pode ser usado para treinar YOLO11 para redefinir as operações logísticas. Também discutiremos as suas aplicações no mundo real. Vamos começar!

Como a visão computacional redefine a eficiência em armazéns inteligentes

Os armazéns processam milhares de pacotes a cada hora. Erros na triagem ou rastreamento podem causar atrasos, aumento de custos e frustrar os clientes. A visão computacional pode ser aproveitada para permitir que as máquinas interpretem imagens e executem tarefas de forma inteligente. As soluções de Visão de IA podem ajudar a otimizar as operações, para que funcionem sem problemas e com menos erros.

Por exemplo, a visão computacional pode melhorar tarefas como identificação de embalagens e detecção de danos, tornando-as mais rápidas e confiáveis do que os métodos manuais. Esses sistemas são frequentemente projetados para funcionar bem em ambientes desafiadores, como espaços apertados ou baixa iluminação. 

Especificamente, YOLO11 pode ser utilizado para acelerar o manuseamento de embalagens. Pode detect rapidamente embalagens em tempo real com precisão. Ao aumentar a eficiência e reduzir os erros, YOLO11 apoia operações sem descontinuidades, ajudando as empresas a cumprir prazos e a proporcionar melhores experiências aos clientes.

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Fig. 1. Um exemplo de deteção de caixas com YOLO11.

YOLO11 é ideal para aplicações logísticas

YOLO11 suporta várias tarefas de visão por computador, tais como deteção de objectos, segmentação de instâncias e classificação de imagens, tornando-o uma ferramenta versátil para várias indústrias. YOLO11 combina velocidade e precisão, o que o torna uma excelente ferramenta para o sector da logística. 

Com menos 22% de parâmetros do que YOLOv8m, consegue uma maior precisão no conjunto de dados COCO , o que lhe permite detect objectos de forma mais precisa e eficiente. Isto significa que pode identificar pacotes de forma rápida e fiável, mesmo em ambientes de expedição de grande volume e ritmo acelerado.

Além disso, estas vantagens não se limitam apenas às embalagens. Por exemplo, YOLO11 pode ser utilizado em armazéns para detect trabalhadores em tempo real, melhorando a segurança e a eficiência. Pode track movimento dos trabalhadores, identificar áreas restritas e alertar os supervisores para potenciais perigos, ajudando a evitar acidentes e a garantir operações sem problemas.

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Fig. 2. Um exemplo de utilização do YOLO11 para detect trabalhadores num armazém.

Otimização do YOLO11 com o conjunto de dados de segmentação de pacotes

Por trás de toda grande aplicação de IA, geralmente há um modelo treinado em datasets de alta qualidade. Esses datasets são cruciais para a construção de soluções logísticas de visão computacional. 

Um bom exemplo desse tipo de conjunto de dados é o Roboflow Universe Package Segmentation Dataset, concebido para refletir os desafios logísticos do mundo real. Este conjunto de dados pode ser utilizado para treinar um modelo para detect e delinear (ou segment) embalagens em imagens.

A segmentação de instâncias é uma tarefa de visão computacional que identifica objetos, gera caixas delimitadoras e descreve com precisão sua forma. Ao contrário da detecção de objetos, que apenas coloca caixas delimitadoras ao redor dos objetos, a segmentação de instâncias fornece máscaras detalhadas no nível do pixel como um recurso adicional. 

O conjunto de dados de segmentação de embalagens do universo Roboflow apresenta imagens de embalagens em várias condições, desde iluminação fraca e espaços desorganizados a orientações imprevisíveis. Além disso, a estrutura deste conjunto de dados foi criada para um treino e avaliação eficazes do modelo. Consiste em 1920 imagens anotadas para treino, 89 para teste e 188 para validação. Os modelos de visão por computador treinados com este conjunto de dados de segmentação de instâncias diversificadas podem adaptar-se facilmente às complexidades dos armazéns e centros de distribuição.

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Fig. 3. Vista geral do conjunto de dados de segmentação de pacotes Roboflow .

Treinar YOLO11 com um conjunto de dados de segmentação de pacotes

O treino de modelosUltralytics YOLO como o Ultralytics YOLO11 envolve um processo simples e direto. Os modelos podem ser treinados utilizando a Interface de Linha de ComandoCLI) ou scripts Python , oferecendo opções de configuração flexíveis e fáceis de utilizar.

Uma vez que o pacotePython Ultralytics suporta o conjunto de dados de segmentação de pacotes Roboflow , o treino YOLO11 requer apenas algumas linhas de código e pode ser iniciado em apenas cinco minutos. Para obter mais detalhes, consulte a documentação oficial Ultralytics .

Quando treina YOLO11 neste conjunto de dados, nos bastidores, o processo de treino começa por dividir o conjunto de dados de segmentação de embalagens em três partes: treino, validação e teste. O conjunto de treino ensina o modelo a identificar e segment embalagens com precisão, enquanto o conjunto de validação ajuda a afinar a sua precisão testando-o em imagens não vistas, garantindo que se adapta bem a cenários do mundo real. 

Finalmente, o conjunto de testes avalia o desempenho geral para confirmar se o modelo está pronto para implantação. Uma vez treinado, o modelo se encaixa perfeitamente nos fluxos de trabalho de logística, automatizando tarefas como identificação e triagem de pacotes.

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Fig. 4. Fluxo de trabalho de treino personalizado para o YOLO11. Imagem do autor.

Aplicações de visão computacional para logística mais inteligente

Agora que já explicámos como treinar YOLO11 de forma personalizada utilizando o conjunto de dados de segmentação de pacotes. Vamos discutir algumas aplicações do mundo real da visão computacional na logística inteligente.

Monitorização inteligente de armazéns com YOLO11

Os armazéns geralmente lidam com milhares de pacotes por hora, especialmente durante as temporadas de vendas movimentadas. Pacotes de todos os formatos e tamanhos se movem rapidamente ao longo de esteiras transportadoras, aguardando para serem classificados e despachados. A classificação manual de um volume tão grande de pacotes pode levar a erros, atrasos e desperdício de esforço.

Com o YOLO11, os armazéns podem funcionar de forma muito mais eficiente. O modelo pode analisar um feed em tempo real, utilizando a deteção de objectos para identificar cada pacote. Isto ajuda a track os pacotes com precisão, reduzindo os erros e evitando envios extraviados ou atrasados.

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Fig. 5. Utilização do YOLO11 para detect e contar pacotes.

Para além disso, as capacidades de segmentação de instâncias do YOLO11tornam o manuseamento de pacotes mais eficiente, identificando e separando com precisão os pacotes individuais, mesmo quando estão empilhados ou sobrepostos. Ao melhorar a precisão da triagem e ao permitir um melhor controlo do inventário, YOLO11 ajuda a automatizar os processos logísticos, a reduzir os erros e a manter as operações a funcionar sem problemas.

Utilização do YOLO11 para deteção de danos

Ninguém quer receber um pacote rasgado, amassado ou danificado. Pode ser frustrante para os clientes e caro para as empresas, levando a reclamações, devoluções e desperdício de recursos. Entregar consistentemente pacotes intactos é uma parte fundamental para manter a confiança do cliente.

YOLO11 pode ajudar a detetar estes problemas numa fase inicial. Nos centros de triagem, YOLO11 pode ser utilizado para digitalizar embalagens em tempo real, utilizando a segmentação por instância para detect amolgadelas, rasgões ou fugas. Quando uma embalagem danificada é identificada, pode ser automaticamente assinalada e removida da linha de produção. Um sistema orientado para a IA da Vision pode ajudar a reduzir o desperdício e garantir que os clientes recebem apenas produtos de alta qualidade.

Prós e contras da visão computacional na logística

Agora que explorámos as aplicações do mundo real da utilização da visão computacional na logística inteligente, vamos analisar mais de perto os benefícios que os modelos de visão computacional como o YOLO11 trazem. Desde a manutenção da qualidade da embalagem até o manuseio de tarefas durante o pico de demanda, até mesmo pequenas melhorias podem fazer uma grande diferença.

Aqui está uma visão geral rápida de alguns dos principais benefícios:

  • Redução de custos: Ao melhorar a eficiência, reduzir o desperdício e minimizar as devoluções, YOLO11 ajuda a reduzir os custos operacionais gerais.
  • Automação de armazém: Optimizado para computação de ponta, YOLO11 pode ser integrado com robôs de armazém e drones aéreos, automatizando o manuseamento de pacotes em centros de distribuição de grande escala.
  • Benefícios para a sustentabilidade: Ao reduzir os resíduos, otimizar as rotas e minimizar os envios desnecessários, YOLO11 contribui para operações logísticas mais ecológicas.

Apesar das vantagens, também existem certas limitações a ter em conta ao implementar inovações de visão computacional em fluxos de trabalho logísticos:

  • Necessidade de atualizações contínuas: Os modelos de IA precisam ser atualizados e retreinados regularmente para se adaptarem a novos desafios, tipos de embalagens ou layouts de armazém em constante mudança.
  • Integração com sistemas legados: Muitas empresas de logística dependem de infraestrutura mais antiga, tornando a integração perfeita com as tecnologias modernas de IA um desafio.
  • Preocupações com privacidade e segurança: O uso de sistemas de visão orientados por IA pode levantar preocupações sobre a privacidade dos funcionários e a segurança dos dados, exigindo considerações cuidadosas sobre as políticas.

Principais conclusões sobre armazéns inteligentes

Quando Ultralytics YOLO11 é treinado de forma personalizada em conjuntos de dados como o Roboflow Package Segmentation Dataset, ele pode aprimorar a automação logística adaptando-se a várias condições de armazém e escalonando de forma eficiente durante períodos de pico. À medida que as operações logísticas se tornam mais complexas, YOLO11 pode ajudar a garantir a exatidão, minimizar os erros e manter as entregas a decorrer sem problemas.

A IA Vision na logística está transformando o setor, permitindo fluxos de trabalho mais inteligentes, rápidos e confiáveis. Ao integrar a visão computacional em suas operações, as empresas podem aumentar a eficiência, reduzir custos e melhorar a satisfação do cliente.

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