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使用 JupyterLab 集成训练Ultralytics YOLO11

Abirami Vina

4 分钟阅读

2025年1月17日

使用 JupyterLab 简化YOLO11 模型训练!探索计算机视觉项目的直观、一体化环境。

研究计算机视觉模型是一件令人兴奋的事情,尤其是当你看到自己的模型表现出色时。通常,计算机视觉开发过程包括几个简单的步骤,如准备数据集和微调模型,例如 Ultralytics YOLO11.但是,对于初学者来说,这个过程中的一些部分可能具有挑战性,比如设置开发环境。这正是Ultralytics 支持JupyterLab 等集成的原因,这些集成可以让这些步骤变得更简单。

具体来说,Jupyterlab 集成提供了一个交互式且用户友好的开发环境,可以简化计算机视觉模型的探索和实验。Jupyterlab 为您提供了一个集成的工作区。使用它,您可以直接深入探索和构建计算机视觉模型,而不会受到安装和设置环境的干扰。 

例如,JupyterLab 提供了运行代码的笔记本、创建文档的文本编辑器和与系统交互的终端等工具和功能。事实上,JupyterLab 可以让您直接在计算机上轻松地实验和训练Ultralytics YOLO11 模型。在本文中,我们将探讨YOLO11 与YOLO11 的集成、工作原理及其带来的好处。

什么是 JupyterLab?

JupyterLab 是一款基于 Web 的工具,可帮助您在一个地方编写和运行代码、组织数据以及创建可视化报告。它是 Project Jupyter 的一部分,该项目于 2014 年启动,旨在使编码更具交互性和用户友好性。作为 Jupyter Notebook 的升级版,它于 2018 年首次发布,通常用于分析数据、创建图表和构建机器学习模型等任务。

JupyterLab 允许您以交互方式处理代码和数据,从而简化了实验和探索想法的过程。您还可以创建和共享无缝结合代码、文本和视觉效果的文档,非常适合协作和演示。最重要的是,其灵活的界面允许您并排组织笔记本、文本文件和终端等工具,并且可以添加插件以进一步扩展其功能,以满足您的项目需求。

图 1. JupyterLab 的组成部分。

以下是 JupyterLab 的其他一些有趣功能:

  • 輕鬆創建專案: JupyterLab 可以輕鬆創建和共享包含圖表、圖形和儀表板等視覺效果的專案,以及圖像、影片和其他媒體。 
  • 与他人协作:通过共享笔记本和使用 Git 等工具track 更改,您可以轻松地与他人协作。 
  • 非常适合初学者: 它在课堂上很受欢迎,用于教授编码和数据分析,在研究中用于测试想法,在开发中用于软件测试和管理数据工作流程等任务。

使用 JupyterLab 开展Ultralytics YOLO11 项目

既然我们已经对 JupyterLab 有了更好的了解,那就让我们来探讨一下 JupyterLab 集成究竟包括哪些内容,以及在使用YOLO11 时如何利用它。 

JupyterLab 是使用Ultralytics YOLO11模型进行项目开发的绝佳工具。它简化了开发过程,提供了一个一体化的环境,让您可以管理任务和文档,而无需在不同平台之间切换。交互式界面可让您立即运行代码并查看结果,非常适合探索数据或了解YOLO11 模型的性能。您还可以使用 Plotly 等扩展功能创建交互式图表,帮助可视化和完善YOLO11 模型。

例如,假设您正在开展一个涉及医疗保健领域人工智能的创新项目。您计划定制训练YOLO11,以帮助医生实时检测 X 光或 CT 扫描图像中的肿瘤。YOLO11 可以使用标注了正常和异常区域的医学图像数据集进行训练。通过 JupyterLab 集成,您可以直接在一个协作性强、代码友好的环境中训练和微调YOLO11 模型。它还提供了用于管理数据集、运行实验和验证模型准确性的工具,使医疗保健领域采用视觉人工智能变得更容易、更高效。

JupyterLab 集成的工作原理

在 JupyterLab 上定制训练YOLO11 模型非常简单。该平台与其前身 Jupyter Notebook 或Google Colab 相似,提供了一个预配置环境,让您轻松上手。

要为YOLO11 项目安装 JupyterLab,首先要从Ultralytics GitHub 存储库下载 `tutorial.ipynb` 文件,并将其保存到首选目录。接下来,打开任何代码编辑器或终端,执行命令 `pip install jupyterlab` 安装 JupyterLab。平台将自动打开并显示下图所示窗口。

图 2. JupyterLab 的初始启动页面。

安装完成后,请导航到保存笔记本文件的目录,然后运行 "jupyter lab "命令启动该平台。这将在您的默认网络浏览器中打开 JupyterLab,您可以在其中加载 `tutorial.ipynb` 文件并开始探索YOLO11。在这个交互式环境中,您可以逐格运行笔记本中的代码,调整设置并即时查看结果。JupyterLab 可以让您在一个地方轻松查看输出结果、记录笔记和尝试不同的设置。

图 3.在 JupyterLab 的界面中打开YOLO11 tutorial.ipynb 笔记本。

要想更好地了解Ultralytics YOLO 模型的培训过程和最佳实践,可以参考 Ultralytics 官方文档。 

选择 JupyterLab 集成:为何它如此出色

在浏览Ultralytics 集成文档时,你会发现有各种各样的集成可供选择。其中有些甚至提供类似的功能。例如,Google Colab 集成提供了一个笔记本风格的环境,支持训练YOLO11,包括为特定任务定制训练预训练模型。面对如此众多的集成,重要的是要牢记 JupyterLab 集成的独特之处。 

使用 JupyterLab 集成的主要优势之一是其对扩展的支持。这些扩展可以为您的计算机视觉项目带来巨大变化,并简化模型开发流程。例如,您可以使用 Git 扩展来track 进度、与他人共享工作成果,并确保代码始终得到良好维护,而这一切都无需离开 JupyterLab 界面。

以下是 JupyterLab 集成可能是您项目的绝佳选择的其他一些原因:

  • 輕鬆的單元格管理: 在 JupyterLab 中管理不同的單元格很容易。 您可以拖放單元格來重新排列它們,而無需繁瑣的剪切和粘貼方法。
  • 跨 Notebook 单元格复制: 您可以通过拖放操作,轻松地在不同的 Notebook 之间复制单元格。
  • 多视图: JupyterLab 支持同一笔记本的多个视图,这对于长笔记本特别有用。您可以并排打开不同的部分以进行比较或探索,并且在一个视图中所做的任何更改都会出现在另一个视图中。
  • 輕鬆切換到經典筆記本檢視: 對於那些更熟悉經典 Jupyter Notebook 介面的人,JupyterLab 提供了一個輕鬆的切換方式。 您只需將瀏覽器連結中的 “/lab” 替換為 “/tree” 即可返回到熟悉的筆記本檢視。

JupyterLab 集成和YOLO11的应用

接下来,让我们探索一下使用 JupyterLab 集成在YOLO11 上工作的一些实际应用。

例如,研究野生动物监测技术的开发人员可以使用 JupyterLab 集成来训练YOLO11 模型。通过定制训练YOLO11,他们可以构建计算机视觉应用程序,从无人机镜头中识别濒危物种。JupyterLab 为探索数据、预处理和训练模型提供了单一的工作空间,从而使这一过程变得更加简单。开发人员可以在一个地方运行代码、测试模型和查看结果,从而使工作流程简单而有序。

图 4.使用Ultralytics YOLO 模型detect 野生动物物种的示例。

除了野生动物保护,YOLO11 和 JupyterLab 的可靠组合还可用于各种实际应用,例如

  • 农业计算机视觉: YOLO11支持各种计算机视觉任务,可帮助检测作物病害、监测植物生长或从无人机或卫星图像中识别杂草,JupyterLab 可简化数据分析和模型优化。
  • 制造业的质量控制:通过实时分析图像,YOLO11 可以识别装配线上产品的缺陷,而 JupyterLab 则为完善模型和评估结果提供了一个集中环境。
  • 人工智能在物流中的应用: YOLO11 可以自动检测图像中的物体,并在其周围放置边界框以指示其位置,而 JupyterLab 则提供了使用物流数据高效地训练、验证和测试模型的工具。

JupyterLab 集成的优势

以下是 JupyterLab 集成在哪些方面使视觉 AI受益的快速概览:

  • 远程访问和可扩展性: 它可以同时在云平台和远程服务器上运行,从而可以访问强大的计算资源和协作研究。
  • 支持多种编程语言: 虽然Python 是最常用的语言,但 JupyterLab 还支持 R、Julia 和 Scala 等其他语言,使其成为适用于各种工作流程的通用语言。
  • 数据集成:JupyterLab 与数据库、云存储和数据处理工具无缝集成,从而更容易处理 Vision AI 训练所需的大型数据集。

主要要点

JupyterLab 集成是一个非常有用的工具,能让使用YOLO11 等计算机视觉模型变得更容易。它为您提供了一个单一的工作空间,您可以在此整理数据、训练和测试自定义模型,并与其他开发人员一起工作。有了它有用的扩展和附加组件,您就可以专注于构建和改进模型,而不必担心工作环境的设置。 

无论您是在帮助保护野生动物、改进医疗扫描,还是在检查工厂的产品质量,Ultralytics 支持的 JupyterLab 集成都能让整个过程变得更简单、更高效。

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