Yeşil çek
Panoya kopyalanan bağlantı

Ultralytics YOLO11 kullanarak hapları tespit etmeye derin bir dalış

Bu kodlama eğitiminde, Medical-Pills Veri Kümesi ile YOLO11 kullanarak hapların nasıl tespit edileceğini öğrenin. Ayrıca, potansiyel uygulamalarını ve faydalarını keşfedin.

Yapay zeka hemen hemen her sektörde kullanılıyor, ancak özellikle ilaç sektöründe olmak üzere sağlık hizmetleri üzerindeki etkisi özellikle önemli. Bu yıl, ilaç pazarındaki yapay zeka 1,94 milyar dolar değerinde ve 2034 yılına kadar 16,49 milyar dolara çıkması bekleniyor. 

Bu pazarın önemli bir teknolojik itici gücü bilgisayarla görmedir. Geleneksel görüntü işlemenin aksine bilgisayarla görme, makinelerin görsel verileri gerçek zamanlı olarak anlamasını ve analiz etmesini sağlayan bir yapay zeka alt alanıdır. 

Şekil 1. İlaç pazarında yapay zekaya genel bir bakış.

En küçük hatanın bile ciddi sonuçlar doğurabildiği ilaç sektöründe Vision AI, güvenliği ve hassasiyeti artırmak için yeni ve güvenilir yollar sunuyor.  

Örneğin, Ultralytics YOLO11 nesne algılama ve örnek segmentasyonu gibi gerçek zamanlı görevler için tasarlanmış bir bilgisayarla görme modelidir ve hapları tanımlama veya tıbbi ambalajlardaki kusurları tespit etme gibi uygulamalar için kullanılabilir. 

Bu makalede, YOLO11 'i hapları tespit etmesi için eğiterek Vision AI ile nasıl pratik yapacağımızı anlatacağız. Ayrıca gerçek dünyadaki uygulamalarını da keşfedeceğiz. Hadi başlayalım!

Bir hap tespit yapay zeka modeli oluşturmak

YOLO11 'in hapları tespit etmek için nasıl eğitilebileceğini incelemeden önce, bir adım geri atalım ve bir modeli eğitmenin ne anlama geldiğini ve bir veri kümesinin rolünü anlayalım. 

Bir modeli eğitmek, ona birçok örnek göstererek örüntüleri tanımayı öğretmeyi içerir. Bu durumda veri kümesi, her bir görüntünün hapların nerede bulunduğunu belirtmek üzere etiketlendiği bir görüntü koleksiyonudur. Bu süreç, modelin bu örneklerden öğrenmesine yardımcı olur, böylece daha sonra yeni görüntülerdeki hapları tanımlayabilir.

Ultralytics Python paketi, akıcı bir YOLO dosya formatında çok çeşitli veri kümelerini destekleyerek bu süreci daha da kolaylaştırır. Popüler veri kümelerine sorunsuz erişim sunar ve hap tespiti gibi uygulamalar için destek sağlar. 

Örneğin, Tıbbi Haplar Veri Kümesi, nesne algılamanın kalite kontrol, ayıklama ve sahte ürün tespiti gibi görevler aracılığıyla farmasötik iş akışlarını nasıl iyileştirebileceğini göstermek için tasarlanmış özel bir kavram kanıtı koleksiyonudur.

Bir geliştirme ortamı seçme

Ultralytics Python paketi ile eğitime başlamadan önce göz önünde bulundurmanız gereken bir diğer faktör de doğru geliştirme ortamını seçmektir. İşte üç popüler seçenek:

  • Komut satırı arayüzü (CLI): CLI veya terminal, kodunuzu çalıştırmak ve bilgisayarınızla etkileşimde bulunmak için komutlar yazabileceğiniz basit, metin tabanlı bir araçtır.

  • Jupyter Notebooklar: Bu, kodu küçük parçalar (hücreler) halinde yazıp çalıştırabileceğiniz, ilerledikçe test etmeyi ve hata ayıklamayı kolaylaştıran daha etkileşimli bir ortamdır.

  • Google Colab: Jupyter Notebooks gibi çalışan bulut tabanlı bir seçenek, ancak ücretsiz GPU erişimi ek bonusu ile, böylece yerel olarak herhangi bir şey kurma konusunda endişelenmenize gerek yok.

Resmi Ultralytics belgelerinde keşfedebileceğiniz başka kurulum seçenekleri de vardır, ancak yukarıda belirtilen üçünün kurulumu ve kullanımı kolaydır, bu da onları hızlı bir şekilde başlamak için harika seçenekler haline getirir.

Bu kılavuzda, süreç bu ortamların her birinde oldukça benzer olduğundan, Google Colab, Jupyter Notebooks veya temel bir Python betiği kullanarak YOLO11 'in nasıl kurulacağına ve eğitileceğine odaklanacağız.

Ayrıca, bu eğitim daha önce YOLO11 kullanarak vahşi yaşamı tespit etme konusunda işlediğimiz eğitime oldukça benziyor. Bu kodlama eğitimindeki adımlardan herhangi biri hakkında daha fazla ayrıntı ile ilgileniyorsanız, kontrol edebilirsiniz.

YOLO ile gerçek zamanlı hap tespiti için bir veri kümesinin araştırılması

Tıbbi Haplar Veri Kümesi, 92 eğitim görüntüsü ve 23 doğrulama görüntüsü içerir ve modelinizi hem oluşturmak hem de test etmek için sağlam bir ayrım sağlar. Eğitim görüntüleri modeli öğretmek için kullanılırken, doğrulama görüntüleri modelin yeni, görülmemiş veriler üzerinde ne kadar iyi performans gösterdiğini değerlendirmeye yardımcı olur. 

Veri kümesindeki her görüntü tek bir sınıf olan haplar için etiketlenmiştir. Sınırlayıcı kutu ek açıklamaları her bir hapın konumunu net bir şekilde işaretleyerek veri kümesini birden fazla nesne sınıfını ele almanın karmaşıklığı olmadan hap tespiti gibi odaklanmış görevler için ideal hale getiriyor.

Şekil 2. Tıbbi Haplar Veri Kümesine bir bakış.

YOLO11 ile eğitimi desteklemek için Ultralytics , dosya yolları, sınıf adları ve model eğitimi için gereken meta veriler gibi temel parametreleri tanımlayan bir YAML yapılandırma dosyası sağlar. İster önceden eğitilmiş bir modele ince ayar yapıyor olun, ister sıfırdan başlıyor olun, bu dosya süreci çok daha basit hale getirir ve hızlı bir şekilde başlamanıza yardımcı olur.

Hap veri kümesi üzerinde bir Ultralytics YOLO modeli eğitin

Başlamak için, modeli eğitmek ve test etmek için bir ortam kuracağız. Tercihinize göre Google Colab, Jupyter Notebooks veya basit bir Python dosyası kullanmayı seçebilirsiniz. Seçtiğiniz ortamda yeni bir not defteri veya Python dosyası oluşturmanız yeterlidir.

Ardından, aşağıda gösterilen komutu kullanarak ortamımızı ayarlayabilir ve Ultralytics Python paketini yükleyebiliriz. Eğer notebook tabanlı bir ortam kullanıyorsanızGoogle Colab veya Jupyter), aşağıdaki komutu başında ünlem işareti (!) olacak şekilde çalıştırın.

pip install ultralytics

Kurulduktan sonra, bir sonraki adım Medical Pills veri setini kullanarak YOLO11 'i indirmek ve eğitmektir. Veri kümesi Ultralytics Python paketi tarafından desteklendiğinden, işlem basittir. 

Model eğitim sürecini anlama

İlk olarak Ultralytics paketinden YOLO sınıfını içe aktarabiliriz. Ardından, nano bir model ve hafif olduğu için önerilen "yolo11n.pt" dosyasından önceden eğitilmiş bir YOLO11 modeli yükleyebiliriz. 

Son olarak, modeli veri kümesi yapılandırmamıza (medical-pills.yaml) yönlendirerek ve aşağıda gösterildiği gibi eğitim epoklarının sayısını (tüm veri kümesi üzerinden bir tam geçiş) 100 olarak ayarlayarak eğitim sürecini başlatabiliriz.

from ultralytics import YOLO

model = YOLO("yolo11n.pt")

results = model.train(data="medical-pills.yaml", epochs=100)

Birden fazla dönem için eğitim, modelin her geçişte öğrenmesini ve performansını artırmasını sağlar. "runs/train/" alt klasörüne kaydedilen günlükleri ve kontrol noktalarını bulabilir, ilerlemeyi izlemek ve modelin performansını gözden geçirmek için bunları kullanabilirsiniz.

Eğitim tamamlandıktan sonra, özel eğitimli YOLO11 modeli hapları doğru bir şekilde tanımlayabilmelidir. Son eğitilmiş model ağırlıklarını "best.pt" adı altında "runs/detect/train/weights/" alt klasöründe arayabilirsiniz.

Model eğitiminden sonra YOLO11 in değerlendirilmesi

Modelin hapları tespit etmeyi ne kadar iyi öğrendiğini değerlendirmek için aşağıdaki şekilde doğrulama yapabiliriz:

metrics = model.val()

Bu işlem, modelin performansı hakkında fikir veren yaygın nesne algılama metriklerini döndürür. İşte bu metriklerden bazılarına daha yakından bir bakış:

  • Kesinlik: Model tarafından tespit edilen haplardan doğru olanların oranını ölçer.
  • Geri Çağırma: Modelin başarılı bir şekilde tanımladığı gerçek hapların oranını gösterir.
  • Ortalama ortalama hassasiyet (mAP): Bu metrik, genel bir performans puanı vermek için çeşitli algılama eşiklerinde hem hassasiyeti hem de geri çağırmayı birleştirir.

Bu metrikler birlikte, modelin yeni, görülmemiş verilerdeki hapları ne kadar doğru tespit ettiğine dair kapsamlı bir görünüm sunar. 

Modeliniz beklendiği kadar iyi performans göstermezse, performansını daha da artırmak için daha fazla epok için eğitmeyi veya model optimizasyonu sırasında atılan adımların boyutunu kontrol eden öğrenme oranı veya görüntü boyutu gibi diğer eğitim parametrelerinde ince ayar yapmayı deneyebilirsiniz.

Özel eğitimli YOLO11 modelinizi kullanarak çıkarımları çalıştırma

YOLO11 modeli eğitildikten ve değerlendirildikten sonra, bir sonraki adım yeni, görülmemiş görüntüler üzerinde ne kadar iyi performans gösterdiğini test etmektir. Bu, farklı aydınlatma, düzenlemeler veya ambalaj stillerinde hapları tespit etmek gibi gerçek dünya koşullarının simüle edilmesine yardımcı olur.

Modeli test etmek için ücretsiz bir stok görsel web sitesi olan Pexels'ten örnek bir görsel indirdik ve aşağıdaki kod parçasında gösterildiği gibi özel eğitimli YOLO11 modelini kullanarak görseli analiz ettik veya bir tahmin çalıştırdık. 

Modelin gerçek dünya senaryolarında ne kadar iyi performans gösterdiğini değerlendirmek için bu örnek görüntüyü veya ilgili başka bir görüntüyü kullanabilirsiniz. 

results = model.predict("path/to/image.jpg", save=True, conf=0.3)

Kaydet seçeneği modele çıktı görüntüsünü saklamasını söyler ve güven ayarı yalnızca en az yüzde 30 kesinliğe sahip tahminlerin sonuçlara dahil edilmesini sağlar.

Tahmini çalıştırdığınızda, çıktıda kaydedilen görüntünün nerede olduğunu belirten bir mesaj görüntülenecektir - örneğin, "Results saved to runs/detect/train".

Çıktı görüntünüz burada gösterilene benzer olacaktır, haplar tespit edilmiş ve sınırlayıcı kutular kullanılarak vurgulanmıştır. Görüntülenen güven puanları, her bir tespit için kesinlik düzeyini gösterir.

Şekil 3. YOLO11 kullanarak hap tespiti.

İlaçta YOLO11 kullanımının gerçek dünya uygulamaları

YOLO11 'i Tıbbi Haplar Veri Kümesini kullanarak nasıl eğiteceğimizi ve hap tespiti için görüntüler üzerinde çıkarımları nasıl çalıştıracağımızı keşfettiğimize göre, şimdi YOLO11'in ilaç endüstrisindeki gerçek dünya uygulamalarına bir göz atalım.

YOLO11 ile farmasötik hap ayırma

YOLO11 ile otomatik hap tespiti, farmasötik ayıklamaya uygulanabilir. Manuel ayıklama genellikle yavaş, tekrarlayıcı ve ilaç güvenliğini ve uyumluluğunu tehlikeye atabilecek hatalara eğilimlidir. 

İnce ayarlı bir YOLO11 modeli kullanarak hapları boyut, şekil ve renk gibi görsel özelliklere göre doğru bir şekilde algılayabilir ve sınıflandırabiliriz. Bu otomasyon süreci hızlandırır ve ürünlerin katı kalite standartlarını karşılamasına yardımcı olarak ilaç operasyonlarında değerli bir araç haline getirir.

Şekil 4. YOLO11 yardımıyla hapların tespit edilmesi.

YOLO11 yardımıyla envanterin izlenmesi

Doğru ilacı zamanında stoklamak lojistik bir görevden daha fazlasıdır - hasta bakımını ve maliyetleri etkileyebilir. Kritik bir ilacın azalması tedaviyi geciktirebilirken, aşırı stoklama süresi dolmuş ilaçlara ve boşa giden envantere neden olabilir. İlaç endüstrisinde çok sayıda hap türü ve ambalaj varyasyonu olduğundan, otomatik envanter sistemleri daha doğru kayıtlar yapılmasını sağlayabilir.

Akıllı envanter sistemleri, stok seviyelerini gerçek zamanlı olarak izlemek için Ultralytics YOLO11 gibi bilgisayarla görme modellerini kullanabilir. Model, hapları tespit etmek ve saymak için görüntü veya video kullanarak rafları ve paketleme alanlarını tarayabilir. Stok seviyeleri değiştikçe, ürünler eklendikçe, çıkarıldıkça veya taşındıkça, sistem sayımı otomatik olarak güncelleyebilir.

YOLO11 tarafından yönlendirilen ilaç kalite kontrolü

İlaç üretiminde, her hapın güvenli ve etkili olduğundan emin olmak için kalite kontrol çok önemlidir. Bir çatlak, düzensiz şekil veya hafif renk değişimi gibi küçük kusurlar bile dozaj hatalarına veya ürün geri çağırmalarına yol açabilir. 

YOLO11 , kalite standartlarını karşılamayan hapları otomatik olarak tespit ederek yardımcı olabilir. Model görsel özellikleri öğrenebilir ve çipler, soluk baskılar veya renk değişikliği gibi sorunları gerçek zamanlı olarak işaretlemek için sınırlayıcı kutular kullanır. Bu, hatalı hapların erken çıkarılmasını sağlayarak israfı azaltır ve hastalara yalnızca kalite güvenceli ilaçların ulaşmasını garanti eder.

Bunun da ötesinde YOLO11 , kaliteyi izlerken doğru takip için hapları denetlendikleri sırada tespit etmek ve saymak için kullanılabilir. 

Şekil 5. YOLO11 kapsülleri tespit etmek ve saymak için kullanılabilir.

Hap tespiti için Vision AI kullanmanın artıları ve eksileri 

Şimdi Görme Yapay Zekasının ilaç endüstrisinde nasıl uygulanabileceğini keşfettik. Bu sektörde bilgisayarla görmeyi kullanmanın bazı temel faydalarına hızlıca bir göz atalım:

  • Kestirimci bakım: YOLO11 , hap veya ambalaj tutarsızlıklarını belirleyerek makine aşınmasının erken belirtilerini tespit etmek için kullanılabilir. Onarımların zamanında planlanmasına ve plansız üretim kesintilerinin önlenmesine yardımcı olur.
  • Ölçeklenebilir model kullanımı: Model, farklı haplar ve ambalajlar için çeşitli veri kümeleri üzerinde ince ayar yapılabilir. Operasyonlar büyüdükçe denetimi ölçeklenebilir ve uygun maliyetli hale getirir.
  • Uzaktan izleme: Bulut sistemleri ve uç cihazlarla entegre edildiğinde gerçek zamanlı kalite kontrollerine olanak tanır ve kırsal dağıtıcıları, otomatik birimleri ve uzaktan telefonla eczane kurulumlarını yönetmek için idealdir.

İlaç sektöründe Vision AI uygulamasının birçok faydası olsa da, bu tür teknolojileri kullanırken akılda tutulması gereken bazı hususlar da vardır: 

  • Operasyonel Entegrasyon: YZ sistemlerini mevcut iş akışlarına entegre etmek için ayarlamalar, eğitim ve mevcut altyapı ile uyumluluk kontrolleri gerekebilir.
  • Mevzuata uygunluk: Otomatik sistemler, hasta güvenliğini ve tutarlı ürün kalitesini sağlamak için katı düzenleyici standartlara uymalıdır.
  • Hata yönetimi: Gelişmiş modeller bile yanlış pozitifler veya negatifler üretebilir. Bu hataları ele almak ve düzeltmek için süreçlere sahip olmak önemlidir.

Yapay zeka ilaç iş akışlarının önündeki yol

Gelecekte yapay zeka, klinik araştırmaların daha hızlı, daha akıllı ve daha uygun maliyetli hale getirilmesinde muhtemelen daha büyük bir rol oynayacaktır. Daha iyi deneme protokolleri tasarlamaya, doğru hasta gruplarını seçmeye ve verileri gerçek zamanlı olarak izlemeye yardımcı olabilir. 

Bu, araştırmacıların sorunlara olaydan sonra değil, ortaya çıktıklarında yanıt vermelerini sağlayabilir. Yapay zeka ayrıca manuel evrak işlerini azaltarak ve rutin kontrolleri otomatikleştirerek onay sürecini hızlandırabilir. Genel olarak, yapay zekanın ilaç iş akışlarına entegrasyonu daha az gecikme ve yeni tedavilere daha hızlı erişim sağlayabilir.

Önemli çıkarımlar

Ultralytics YOLO11 'in Tıbbi Haplar Veri Kümesi üzerinde eğitilmesi, modelin farmasötik görevlere ne kadar hızlı ve etkili bir şekilde adapte olabileceğini göstermektedir. Küçük bir veri kümesiyle bile, hapları doğru bir şekilde tespit edebilir, bu da onu sıralama, kalite kontrol ve envanter takibi gibi şeyler için kullanışlı hale getirir.

Veri kümeleri büyüdükçe ve modeller geliştikçe, Vision AI'nın ilaç sektöründeki potansiyeli lojistiğin ötesine geçiyor. Bu teknoloji, tutarlı ilaç tanımlama ve takibine yardımcı olarak ve araştırmacıların yeni ilaç kombinasyonlarını güvenli bir şekilde test etmelerine yardımcı olarak klinik deneyleri de destekleyebilir. 

Daha fazla bilgi edinmek ve büyüyen topluluğumuzun bir parçası olmak için GitHub depomuzu keşfedin. Tarımda yapay zekadan sağlık hizmetlerinde bilgisayarla görmeye kadar çeşitli sektörlerdeki en son yenilikleri keşfedin. Lisanslama seçeneklerimize göz atın ve Vision AI projelerinizi bugün başlatın.

LinkedIn logosuTwitter logosuFacebook logosuKopya-bağlantı sembolü

Bu kategoride daha fazlasını okuyun

Yapay zekanın gelecekteki
adresini birlikte inşa edelim!

Makine öğreniminin geleceği ile yolculuğunuza başlayın