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使用Ultralytics YOLO11进行包装识别和细分YOLO11

Abirami Vina

6 分钟阅读

2025年2月7日

了解如何使用包裹细分数据集对Ultralytics YOLO11 进行定制培训,以识别和segment 包裹,从而改进物流操作。

当您在网上订购商品并将其运送到您家时,这个过程感觉很简单——您只需点击几个按钮,包裹就会出现在您家门口。然而,在这种顺畅交付的背后,是一个由仓库、卡车和分拣系统组成的复杂网络,不知疲倦地工作,以将包裹送到它们需要到达的地方。预计到2027年,作为该系统支柱的物流行业将增长到惊人的137亿欧元。

然而,这种增长也带来了一些挑战,例如分拣错误、交货延误和效率低下。随着对更快、更准确的交付的需求不断增长,传统方法已捉襟见肘,企业正在转向人工智能 (AI) 和计算机视觉以寻求更智能的解决方案。

物流领域的人工智能视觉技术正在通过自动化流程和提高包裹处理的准确性重塑物流行业。通过实时分析图像和视频,计算机视觉可以帮助高精度地识别、track和分拣包裹,从而减少错误并简化操作。尤其是先进的计算机视觉模型,如 Ultralytics YOLO11等先进的计算机视觉模型能够更快、更准确地识别包装。 

使用高质量的计算机视觉数据集(如Roboflow 包裹分割数据集)对YOLO11 进行定制培训,可确保其在实际场景中的最佳性能。在本文中,我们将探讨如何使用该数据集来训练YOLO11 以重新定义物流操作。我们还将讨论它在现实世界中的应用。让我们开始吧!

计算机视觉如何重新定义智能仓库的效率

仓库每小时处理数千个包裹。分拣或跟踪中的错误会导致延误、成本增加,并让客户感到沮丧。可以利用计算机视觉使机器能够解释图像并智能地执行任务。视觉人工智能解决方案可以帮助简化运营,从而使运营更顺畅,错误更少。

例如,计算机视觉可以改进诸如包裹识别和损坏检测之类的任务,使其比手动方法更快、更可靠。这些系统通常被设计为在具有挑战性的环境中(例如,狭窄的空间或低光照)良好地工作。 

具体来说,YOLO11 可用于加快包裹处理速度。它可以快速、准确地实时detect 包裹。通过提高效率和减少错误,YOLO11 支持无缝操作,帮助公司在截止日期前完成任务,并提供更好的客户体验。

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图 1.使用YOLO11 检测方框的示例。

YOLO11 非常适合物流应用

YOLO11 支持对象检测、实例分割和图像分类等各种计算机视觉任务,是适用于各行各业的多功能工具。YOLO11 集速度和准确性于一身,是物流行业的理想工具。 

与YOLOv8m 相比,它的参数减少了 22%,在COCO 数据集上实现了更高的精度,使其能够更准确、更高效地detect 物体。这意味着,即使在快节奏和大批量的运输环境中,它也能快速、可靠地识别包裹。

此外,这些优势不仅限于包装。例如,YOLO11 可用于仓库实时detect 工人,提高安全和效率。它可以track 工人的行动,识别受限区域,并提醒主管人员注意潜在危险,从而帮助防止事故发生,确保顺利运营。

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图 2.使用YOLO11 detect 仓库中工人的示例。

利用软件包分割数据集优化YOLO11

每个优秀的 AI 应用背后通常都有一个基于高质量数据集训练的模型。这些数据集对于构建物流计算机视觉解决方案至关重要。 

Roboflow Universe 包裹分割数据集就是这样一个很好的例子,该数据集旨在反映现实世界中的物流挑战。该数据集可用于训练模型,以detect 和勾勒(或segment)图像中的包裹。

实例分割是一项计算机视觉任务,用于识别对象、生成边界框并精确地勾勒出它们的形状。与仅在对象周围放置边界框的对象检测不同,实例分割提供详细的像素级掩码作为附加功能。 

Roboflow Universe 包裹分割数据集具有各种条件下的包裹图像,从昏暗的光线、杂乱的空间到不可预测的方向。此外,该数据集的结构是为有效的模型训练和评估而创建的。该数据集包括 1920 张用于训练的注释图像、89 张用于测试的图像和 188 张用于验证的图像。使用这个多样化的实例分割数据集训练的计算机视觉模型可以轻松适应仓库和配送中心的复杂性。

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图 3. Roboflow 包裹分割数据集概览。

使用软件包分割数据集训练YOLO11

训练Ultralytics YOLO 模型(如Ultralytics YOLO11 )的过程简单明了。可以使用命令行界面CLI)或Python 脚本对模型进行训练,提供灵活、用户友好的设置选项。

由于Ultralytics Python 软件包 支持Roboflow 软件包分割数据集,因此在该数据集上训练YOLO11 只需几行代码,而且只需 5 分钟即可开始训练。更多详情,请查看 Ultralytics 官方文档

当您在该数据集上训练YOLO11 时,在幕后,训练过程首先是将包裹分割数据集分为三个部分:训练、验证和测试。训练集教授模型如何准确识别和segment 包装,而验证集则通过在未见过的图像上进行测试来帮助微调模型的准确性,确保模型能够很好地适应真实世界的场景。 

最后,测试集评估整体性能,以确认模型已准备好进行部署。经过训练后,该模型可以无缝地融入物流工作流程,从而自动执行诸如包裹识别和分类之类的任务。

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图 4.YOLO11 的定制培训工作流程。图片由作者提供。

计算机视觉在智能物流中的应用

现在,我们已经了解了如何使用包裹分割数据集自定义训练YOLO11 。下面我们来讨论计算机视觉在智能物流中的一些实际应用。

利用YOLO11监控智能仓库

仓库通常每小时要处理数千个包裹,尤其是在繁忙的销售季。各种形状和尺寸的包裹在传送带上快速移动,等待分拣和发送。手动分拣如此大量的包裹可能会导致错误、延误和精力浪费。

使用YOLO11,仓库可以更高效地运作。该模型可以分析实时馈送,使用目标检测来识别每个包裹。这有助于准确track 包裹,减少错误,防止错放或延迟发货。

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图 5.使用YOLO11 detect 和计数包裹。

此外,YOLO11的实例分割功能可准确识别和分离单个包裹,即使是堆叠或重叠的包裹,从而提高包裹处理效率。通过提高分拣准确性和更好的库存跟踪,YOLO11 可帮助实现物流流程自动化、减少错误并保持业务平稳运行。

使用YOLO11 进行损坏检测

没有人愿意收到撕裂、凹陷或损坏的包裹。这可能会让客户感到沮丧,并给企业带来损失,导致投诉、退货和资源浪费。始终如一地交付完好无损的包裹是维持客户信任的关键部分。

YOLO11 可以帮助及早发现这些问题。在分拣中心,YOLO11 可以使用实例分割技术实时扫描包装,以detect 凹痕、撕裂或泄漏。一旦发现损坏的包装,就会自动标记并从生产线上移除。Vision 人工智能驱动系统有助于减少浪费,确保客户只收到高质量的产品。

计算机视觉在物流中的优缺点

既然我们已经探讨了计算机视觉在智能物流中的实际应用,那么让我们来仔细看看像YOLO11 这样的计算机视觉模型所带来的好处。从保持包装质量到在需求高峰期处理任务,即使是微小的改进也能带来巨大的变化。

以下是一些主要优势的快速介绍:

  • 节约成本: 通过提高效率、减少浪费和退货,YOLO11 有助于降低整体运营成本。
  • 仓库自动化: YOLO11 针对边缘计算进行了优化,可与仓库机器人和空中无人机集成,实现大规模履约中心的自动化包裹处理。
  • 可持续性优势:通过减少浪费、优化路线和尽量减少不必要的运输,YOLO11 为更环保的物流运营做出了贡献。

尽管计算机视觉在物流工作流程中的应用具有优势,但在实施时也存在一定的局限性,需要注意:

  • 需要持续更新:AI 模型需要定期更新和重新训练,以适应新的挑战、包装类型或不断变化的仓库布局。
  • 与遗留系统集成: 许多物流公司依赖于较旧的基础设施,这使得与现代 AI 技术进行无缝集成具有挑战性。
  • 隐私和安全问题:使用AI驱动的视觉系统可能会引起对员工隐私和数据安全的担忧,需要仔细考虑政策。

关于智能仓库的主要收获

当Ultralytics YOLO11 根据Roboflow 包裹分类数据集等数据集进行定制训练时,它可以适应各种仓库条件,并在高峰期有效扩展,从而提高物流自动化水平。随着物流操作变得越来越复杂,YOLO11 可以帮助确保准确性,最大限度地减少错误,并保持交付顺利进行。

视觉 AI 正在通过实现更智能、更快、更可靠的工作流程来改变物流行业。通过将计算机视觉集成到他们的运营中,企业可以提高效率、降低成本并提高客户满意度。

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