Phân đoạn hình ảnh với Ultralytics YOLO11 trên Google Colab

Abirami Vina

4 phút đọc

Ngày 30 tháng 12 năm 2024

Khám phá cách sử dụng hiệu quả Ultralytics YOLO11 để phân đoạn hình ảnh, tận dụng bộ dữ liệu phụ tùng ô tô trên Google Colab để đào tạo và thử nghiệm liền mạch.

Các mô hình Ultralytics YOLO, như Ultralytics YOLO11 mới nhất, hỗ trợ nhiều tác vụ thị giác máy tính như phát hiện đối tượng, phân loại hình ảnh và phân đoạn trường hợp. Mỗi tác vụ này đều nhằm mục đích sao chép một khía cạnh cụ thể của thị giác con người, giúp máy móc có thể nhìn và diễn giải thế giới xung quanh chúng. 

Ví dụ, hãy xem xét cách một học sinh trong lớp nghệ thuật có thể cầm bút chì và phác thảo một vật thể trong bản vẽ. Đằng sau hậu trường, não của họ đang thực hiện phân đoạn - phân biệt vật thể với nền và các yếu tố khác. Phân đoạn hình ảnh đạt được mục tiêu tương tự bằng cách sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI), chia nhỏ dữ liệu trực quan thành các phần có ý nghĩa để máy móc hiểu. Kỹ thuật này có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau trên nhiều ngành công nghiệp. 

__wf_reserved_thừa kế
Hình 1. Ultralytics YOLO11 được sử dụng để phân đoạn các đối tượng trong hình ảnh.

Một ví dụ thực tế là phân khúc phụ tùng ô tô . Bằng cách xác định và phân loại các thành phần cụ thể của xe, phân khúc hình ảnh có thể hợp lý hóa các quy trình trong các ngành như sản xuất ô tô, sửa chữa và lập danh mục thương mại điện tử.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá cách bạn có thể sử dụng Ultralytics YOLO11, Google Colab và tập dữ liệu Roboflow Carparts Segmentation để xây dựng giải pháp có khả năng xác định và phân đoạn chính xác các bộ phận ô tô.

Ultralytics YOLO11 dễ sử dụng

Ultralytics YOLO11 có sẵn dưới dạng mô hình được đào tạo trước trên tập dữ liệu COCO , bao gồm 80 lớp đối tượng khác nhau. Tuy nhiên, đối với các ứng dụng cụ thể, chẳng hạn như phân đoạn phụ tùng ô tô, mô hình có thể được đào tạo tùy chỉnh để phù hợp hơn với tập dữ liệu và trường hợp sử dụng của bạn. Tính linh hoạt này cho phép YOLO11 hoạt động tốt trong cả các tác vụ mục đích chung và tác vụ chuyên môn cao.

Đào tạo tùy chỉnh bao gồm việc sử dụng mô hình YOLO11 được đào tạo trước và tinh chỉnh nó trên một tập dữ liệu mới. Bằng cách cung cấp các ví dụ được gắn nhãn cụ thể cho nhiệm vụ của bạn, mô hình học cách nhận dạng và phân đoạn các đối tượng duy nhất cho dự án của bạn. Đào tạo tùy chỉnh đảm bảo độ chính xác và tính liên quan cao hơn so với việc dựa vào các trọng số được đào tạo trước chung chung.

Thiết lập YOLO11 để đào tạo tùy chỉnh rất đơn giản. Với thiết lập tối thiểu, bạn có thể tải mô hình và tập dữ liệu, bắt đầu đào tạo và theo dõi các số liệu như mất mát và độ chính xác trong quá trình này. YOLO11 cũng bao gồm các công cụ tích hợp để xác thực và đánh giá, giúp bạn dễ dàng đánh giá hiệu suất của mô hình. 

Chạy Ultralytics YOLO11 trên Google Colab

Khi đào tạo tùy chỉnh YOLO11, có một số tùy chọn khác nhau để thiết lập môi trường. Một trong những lựa chọn dễ tiếp cận và thuận tiện nhất là Google Colab. Sau đây là một số lợi thế khi sử dụng Google Colab để đào tạo YOLO11:

  • Truy cập miễn phí vào tài nguyên: Google Colab cung cấp GPU (Bộ xử lý đồ họa) và TPU (Bộ xử lý Tensor), cho phép bạn đào tạo YOLO11 mà không cần phần cứng tốn kém.
  • Môi trường cộng tác: Google Colab giúp bạn chia sẻ sổ tay, lưu trữ công việc trên Google Drive và đơn giản hóa hoạt động nhóm thông qua tính năng cộng tác và theo dõi phiên bản dễ dàng.
  • Thư viện được cài đặt sẵn: Với các công cụ được cài đặt sẵn như PyTorch và TensorFlow, Google Colab đơn giản hóa quy trình thiết lập và giúp bạn bắt đầu nhanh chóng.
  • Tích hợp đám mây: Bạn có thể dễ dàng tải bộ dữ liệu từ Google Drive, GitHub hoặc các nguồn đám mây khác, giúp đơn giản hóa việc chuẩn bị và lưu trữ dữ liệu.
__wf_reserved_thừa kế
Hình 2. Sổ tay Google Colab YOLO11.

Ultralytics cũng cung cấp sổ tay Google Colab được cấu hình sẵn dành riêng cho đào tạo YOLO11. Sổ tay này bao gồm mọi thứ bạn cần, từ đào tạo mô hình đến đánh giá hiệu suất, giúp quá trình này trở nên đơn giản và dễ thực hiện. Đây là điểm khởi đầu tuyệt vời và cho phép bạn tập trung vào việc tinh chỉnh mô hình cho nhu cầu cụ thể của mình mà không phải lo lắng về các bước thiết lập phức tạp.

Tổng quan về Bộ dữ liệu phân khúc xe Roboflow

Sau khi quyết định môi trường đào tạo của bạn, bước tiếp theo là thu thập dữ liệu hoặc chọn một tập dữ liệu phù hợp để phân đoạn các bộ phận ô tô. Roboflow Carparts Segmentation Dataset , có sẵn trên Roboflow Universe, được duy trì bởi Roboflow, một nền tảng cung cấp các công cụ để xây dựng, đào tạo và triển khai các mô hình thị giác máy tính. Tập dữ liệu này bao gồm 3.156 hình ảnh đào tạo, 401 hình ảnh xác thực và 276 hình ảnh thử nghiệm, tất cả đều có chú thích chất lượng cao cho các bộ phận ô tô như cản, cửa, gương và bánh xe.

Thông thường, bạn sẽ cần tải xuống tập dữ liệu từ Roboflow Universe và thiết lập thủ công để đào tạo trên Google Collab. Tuy nhiên, gói Ultralytics Python đơn giản hóa quy trình này bằng cách cung cấp tích hợp liền mạch và các công cụ được cấu hình sẵn.

__wf_reserved_thừa kế
Hình 3. Ví dụ từ tập dữ liệu phân khúc phụ tùng ô tô.

Với Ultralytics, tập dữ liệu đã sẵn sàng để sử dụng thông qua tệp YAML được cấu hình sẵn bao gồm đường dẫn tập dữ liệu, nhãn lớp và các tham số đào tạo khác. Điều này sẽ xử lý việc thiết lập cho bạn, để bạn có thể nhanh chóng tải tập dữ liệu và bắt đầu đào tạo mô hình của mình. Ngoài ra, tập dữ liệu được cấu trúc với các tập huấn luyện, xác thực và kiểm tra chuyên dụng, giúp theo dõi tiến trình và đánh giá hiệu suất dễ dàng hơn.

Bằng cách tận dụng Roboflow Carparts Segmentation Dataset với các công cụ do Ultralytics YOLO11 cung cấp, bạn có một quy trình làm việc liền mạch để xây dựng các mô hình phân đoạn hiệu quả trên các nền tảng như Google Colab. Phương pháp này giúp giảm thời gian thiết lập và cho phép bạn tập trung vào việc tinh chỉnh mô hình của mình cho các ứng dụng thực tế.

Ứng dụng thực tế của phân khúc phụ tùng ô tô

Phân khúc phụ tùng ô tô có nhiều ứng dụng thực tế trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Ví dụ, trong các cửa hàng sửa chữa, nó có thể giúp nhanh chóng xác định và phân loại các thành phần bị hư hỏng để quá trình sửa chữa diễn ra nhanh hơn và hiệu quả hơn. Tương tự như vậy, trong ngành bảo hiểm, các mô hình phân khúc có thể tự động hóa việc đánh giá khiếu nại bằng cách phân tích hình ảnh của các phương tiện bị hư hỏng để xác định các bộ phận bị ảnh hưởng. Điều này giúp đẩy nhanh quá trình khiếu nại, giảm lỗi và tiết kiệm thời gian cho cả bên bảo hiểm và khách hàng.

__wf_reserved_thừa kế
Hình 4. Phân đoạn các bộ phận ô tô bằng YOLO.

Đối với sản xuất, phân khúc hỗ trợ kiểm soát chất lượng bằng cách kiểm tra các bộ phận ô tô để tìm lỗi, đảm bảo tính nhất quán và giảm chất thải. Các ứng dụng này cho thấy cách phân khúc bộ phận ô tô có thể chuyển đổi các ngành công nghiệp bằng cách làm cho các quy trình an toàn hơn, nhanh hơn và chính xác hơn.

Hướng dẫn từng bước: sử dụng YOLO11 trên Google Colab 

Bây giờ chúng ta đã đề cập đến tất cả các chi tiết, đã đến lúc tổng hợp mọi thứ lại với nhau. Để bắt đầu, bạn có thể xem video YouTube của chúng tôi , video này hướng dẫn bạn toàn bộ quá trình thiết lập, đào tạo và xác thực mô hình YOLO11 để phân khúc phụ tùng ô tô.

Sau đây là bản tóm tắt nhanh về các bước thực hiện:

  • Thiết lập môi trường trên Google Colab : Bật hỗ trợ GPU và cài đặt gói Ultralytics Python để chuẩn bị cho việc đào tạo mô hình.
  • Tải mô hình YOLO11 : Bắt đầu với mô hình phân đoạn YOLO11 được đào tạo trước để tiết kiệm thời gian và tận dụng các tính năng hiện có cho phân đoạn phụ tùng ô tô.
  • Huấn luyện mô hình với tập dữ liệu : Sử dụng tệp “carparts-seg.yaml” trong quá trình huấn luyện để tự động tải xuống, cấu hình và sử dụng Bộ dữ liệu phân đoạn Roboflow Carparts. Điều chỉnh các tham số như kỷ nguyên, kích thước hình ảnh và kích thước lô để tinh chỉnh mô hình.
  • Theo dõi tiến trình đào tạo : Theo dõi các số liệu hiệu suất chính , chẳng hạn như mất phân đoạn và Độ chính xác trung bình (mAP), để đảm bảo mô hình cải thiện như mong đợi.
  • Xác thực và triển khai mô hình : Kiểm tra mô hình đã đào tạo trên bộ xác thực để xác nhận độ chính xác của mô hình và xuất mô hình cho các ứng dụng thực tế như kiểm soát chất lượng hoặc xử lý yêu cầu bảo hiểm.

Lợi ích khi sử dụng YOLO11 để phân khúc phụ tùng ô tô

YOLO11 là một công cụ đáng tin cậy và hiệu quả để phân khúc phụ tùng ô tô, cung cấp nhiều lợi thế khiến nó trở nên lý tưởng cho nhiều ứng dụng thực tế khác nhau. Sau đây là những lợi ích chính:

  • Tốc độ và hiệu quả: YOLO11 xử lý hình ảnh nhanh chóng trong khi vẫn duy trì độ chính xác cao, phù hợp với các tác vụ thời gian thực như kiểm soát chất lượng và xe tự hành.
  • Độ chính xác cao : Mô hình này có khả năng phát hiện và phân đoạn nhiều đối tượng trong một hình ảnh duy nhất, đảm bảo nhận dạng chính xác các bộ phận của ô tô.
  • Khả năng mở rộng : YOLO11 có thể xử lý các tập dữ liệu lớn và các tác vụ phân đoạn phức tạp, giúp nó có khả năng mở rộng cho các ứng dụng công nghiệp.
  • Nhiều tích hợp : Ultralytics hỗ trợ tích hợp với các nền tảng như Google Colab, Ultralytics Hub và các công cụ phổ biến khác, tăng cường tính linh hoạt và khả năng truy cập cho các nhà phát triển.

Mẹo làm việc với YOLO11 trên Google Collab

Mặc dù Google Colab giúp xử lý quy trình làm việc của máy học dễ dàng hơn nhiều, nhưng có thể mất một chút thời gian để làm quen nếu bạn mới sử dụng. Việc điều hướng thiết lập dựa trên đám mây, cài đặt thời gian chạy và giới hạn phiên có thể hơi khó khăn lúc đầu, nhưng có một số mẹo có thể giúp mọi thứ trở nên dễ dàng hơn nhiều.

Sau đây là một số lưu ý cần ghi nhớ:

  • Bắt đầu bằng cách bật tính năng tăng tốc GPU trong cài đặt thời gian chạy để tăng tốc quá trình đào tạo.
  • Vì Colab chạy trên nền tảng đám mây, hãy đảm bảo bạn có kết nối internet ổn định để truy cập các tài nguyên như tập dữ liệu và kho lưu trữ.
  • Sắp xếp các tệp và tập dữ liệu của bạn trong Google Drive hoặc GitHub để dễ dàng tải và quản lý trong Colab.
  • Nếu bạn gặp phải giới hạn bộ nhớ trên bản miễn phí của Colab, hãy thử giảm kích thước hình ảnh hoặc kích thước lô trong quá trình đào tạo.
  • Hãy nhớ lưu mô hình và kết quả của bạn thường xuyên vì các phiên Colab có giới hạn thời gian và bạn không muốn mất tiến trình của mình. 

Đạt được nhiều hơn với YOLO11

Ultralytics YOLO11, kết hợp với các nền tảng như Google Colab và các tập dữ liệu như tập dữ liệu Roboflow Carparts Segmentation, giúp phân đoạn hình ảnh trở nên đơn giản và dễ tiếp cận. Với các công cụ trực quan, mô hình được đào tạo trước và thiết lập dễ dàng, YOLO11 cho phép bạn dễ dàng tham gia vào các tác vụ thị giác máy tính nâng cao. 

Cho dù bạn đang cải thiện an toàn ô tô, tối ưu hóa sản xuất hay xây dựng các ứng dụng AI sáng tạo, sự kết hợp này cung cấp các công cụ giúp bạn thành công. Với Ultralytics YOLO11, bạn không chỉ xây dựng các mô hình - bạn đang mở đường cho các giải pháp thông minh hơn, hiệu quả hơn trong thế giới thực.

Để tìm hiểu thêm, hãy xem kho lưu trữ GitHub của chúng tôi và tham gia cộng đồng của chúng tôi. Khám phá các ứng dụng AI trong xe tự láithị giác máy tính cho nông nghiệp trên các trang giải pháp của chúng tôi. 🚀

Hãy cùng xây dựng tương lai
của AI cùng nhau!

Bắt đầu hành trình của bạn với tương lai của máy học

Bắt đầu miễn phí
Liên kết đã được sao chép vào clipboard