基于YOLOv5全系列模型【n/s/m/l/x】开发构建商品商标检测识别系统，融合SegmentAnything（SAM）模型实现自动化商标区域分割抠图

2024-03-12 23:20
文章标签 实现 构建 开发 模型 检测 自动化 商品 yolov5 融合 识别系统 sam 区域分割 商标 全系列 segmentanything

本文主要是介绍基于YOLOv5全系列模型【n/s/m/l/x】开发构建商品商标检测识别系统，融合SegmentAnything（SAM）模型实现自动化商标区域分割抠图，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

目标检测系列的项目我们有过非常多的项目实践，图像分割也是如此，但是将目标检测产生的结果作为prompt整合输入CV大模型SAM中来实现自动化的ROI区域分割，然后将对应区域抠图存储下来这个倒是没有做过，本文的主要目的就是想要建立：YOLO+SAM的自动化目标检测抠图流程，首先看下实例效果：

简单看下目标检测数据集：

YOLOv5是一种快速、准确的目标检测模型，由Glen Darby于2020年提出。相较于前两代模型，YOLOv5集成了众多的tricks达到了性能的SOTA：
技术原理：
YOLOv5同样采用单个神经网络模型来完成目标检测任务，但采用了新的神经网络架构，融合了领先的轻量级模型设计理念。YOLOv5使用较小的骨干网络和新的检测头设计，以实现更快的推断速度，并在不降低精度的前提下提高目标检测的准确性。
亮点：
YOLOv5在模型结构上进行了改进，引入了更先进的轻量级网络架构，因此在速度和精度上都有所提升。
YOLOv5支持更灵活的模型大小和预训练选项，可以根据任务需求选择不同大小的模型，同时提供丰富的数据增强扩展、模型集成等方法来提高检测精度。YOLOv5通过使用更简洁的代码实现，提高了模型的易用性和可扩展性。

训练数据配置文件如下：

# Dataset
path: ./dataset
train:- images/train
val:- images/test
test:- images/test# number of classes
nc: 15  # class names
names: ['361', 'Adidas', 'Anta', 'CocaCola', 'Erke', 'Heineken', 'Intel', 'Kappa', 'Lining', 'McDonald', 'NB', 'Nike', 'Pepsi', 'Puma', 'Xtep']

实验截止目前，本文将YOLOv5系列五款不同参数量级的模型均进行了开发评测，接下来依次看下模型详情：

【yolov5n】

# YOLOv5 🚀 by Ultralytics, GPL-3.0 license# Parameters
nc: 15  # number of classes
depth_multiple: 0.33  # model depth multiple
width_multiple: 0.25  # layer channel multiple
anchors:- [10,13, 16,30, 33,23]  # P3/8- [30,61, 62,45, 59,119]  # P4/16- [116,90, 156,198, 373,326]  # P5/32# YOLOv5 v6.0 backbone
backbone:# [from, number, module, args][[-1, 1, Conv, [64, 6, 2, 2]],  # 0-P1/2[-1, 1, Conv, [128, 3, 2]],  # 1-P2/4[-1, 3, C3, [128]],[-1, 1, Conv, [256, 3, 2]],  # 3-P3/8[-1, 6, C3, [256]],[-1, 1, Conv, [512, 3, 2]],  # 5-P4/16[-1, 9, C3, [512]],[-1, 1, Conv, [1024, 3, 2]],  # 7-P5/32[-1, 3, C3, [1024]],[-1, 1, SPPF, [1024, 5]],  # 9]# YOLOv5 v6.0 head
head:[[-1, 1, Conv, [512, 1, 1]],[-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']],[[-1, 6], 1, Concat, [1]],  # cat backbone P4[-1, 3, C3, [512, False]],  # 13[-1, 1, Conv, [256, 1, 1]],[-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']],[[-1, 4], 1, Concat, [1]],  # cat backbone P3[-1, 3, C3, [256, False]],  # 17 (P3/8-small)[-1, 1, Conv, [256, 3, 2]],[[-1, 14], 1, Concat, [1]],  # cat head P4[-1, 3, C3, [512, False]],  # 20 (P4/16-medium)[-1, 1, Conv, [512, 3, 2]],[[-1, 10], 1, Concat, [1]],  # cat head P5[-1, 3, C3, [1024, False]],  # 23 (P5/32-large)[[17, 20, 23], 1, Detect, [nc, anchors]],  # Detect(P3, P4, P5)]

【yolov5s】

# YOLOv5 🚀 by Ultralytics, GPL-3.0 license# Parameters
nc: 15  # number of classes
depth_multiple: 0.33  # model depth multiple
width_multiple: 0.50  # layer channel multiple
anchors:- [10,13, 16,30, 33,23]  # P3/8- [30,61, 62,45, 59,119]  # P4/16- [116,90, 156,198, 373,326]  # P5/32#Backbone
backbone:# [from, number, module, args][[-1, 1, Conv, [64, 6, 2, 2]],  # 0-P1/2[-1, 1, Conv, [128, 3, 2]],  # 1-P2/4[-1, 3, C3, [128]],[-1, 1, Conv, [256, 3, 2]],  # 3-P3/8[-1, 6, C3, [256]],[-1, 1, Conv, [512, 3, 2]],  # 5-P4/16[-1, 9, C3, [512]],[-1, 1, Conv, [1024, 3, 2]],  # 7-P5/32[-1, 3, C3, [1024]],[-1, 1, SPPF, [1024, 5]],  # 9]#Head
head:[[-1, 1, Conv, [512, 1, 1]],[-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']],[[-1, 6], 1, Concat, [1]],  # cat backbone P4[-1, 3, C3, [512, False]],  # 13[-1, 1, Conv, [256, 1, 1]],[-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']],[[-1, 4], 1, Concat, [1]],  # cat backbone P3[-1, 3, C3, [256, False]],  # 17 (P3/8-small)[-1, 1, Conv, [256, 3, 2]],[[-1, 14], 1, Concat, [1]],  # cat head P4[-1, 3, C3, [512, False]],  # 20 (P4/16-medium)[-1, 1, Conv, [512, 3, 2]],[[-1, 10], 1, Concat, [1]],  # cat head P5[-1, 3, C3, [1024, False]],  # 23 (P5/32-large)[[17, 20, 23], 1, Detect, [nc, anchors]],  # Detect(P3, P4, P5)]

【yolov5m】

# YOLOv5 🚀 by Ultralytics, GPL-3.0 license# Parameters
nc: 15  # number of classes
depth_multiple: 0.67  # model depth multiple
width_multiple: 0.75  # layer channel multiple
anchors:- [10,13, 16,30, 33,23]  # P3/8- [30,61, 62,45, 59,119]  # P4/16- [116,90, 156,198, 373,326]  # P5/32# YOLOv5 v6.0 backbone
backbone:# [from, number, module, args][[-1, 1, Conv, [64, 6, 2, 2]],  # 0-P1/2[-1, 1, Conv, [128, 3, 2]],  # 1-P2/4[-1, 3, C3, [128]],[-1, 1, Conv, [256, 3, 2]],  # 3-P3/8[-1, 6, C3, [256]],[-1, 1, Conv, [512, 3, 2]],  # 5-P4/16[-1, 9, C3, [512]],[-1, 1, Conv, [1024, 3, 2]],  # 7-P5/32[-1, 3, C3, [1024]],[-1, 1, SPPF, [1024, 5]],  # 9]# YOLOv5 v6.0 head
head:[[-1, 1, Conv, [512, 1, 1]],[-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']],[[-1, 6], 1, Concat, [1]],  # cat backbone P4[-1, 3, C3, [512, False]],  # 13[-1, 1, Conv, [256, 1, 1]],[-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']],[[-1, 4], 1, Concat, [1]],  # cat backbone P3[-1, 3, C3, [256, False]],  # 17 (P3/8-small)[-1, 1, Conv, [256, 3, 2]],[[-1, 14], 1, Concat, [1]],  # cat head P4[-1, 3, C3, [512, False]],  # 20 (P4/16-medium)[-1, 1, Conv, [512, 3, 2]],[[-1, 10], 1, Concat, [1]],  # cat head P5[-1, 3, C3, [1024, False]],  # 23 (P5/32-large)[[17, 20, 23], 1, Detect, [nc, anchors]],  # Detect(P3, P4, P5)]

【yolov5l】

# YOLOv5 🚀 by Ultralytics, GPL-3.0 license# Parameters
nc: 15  # number of classes
depth_multiple: 1.0  # model depth multiple
width_multiple: 1.0  # layer channel multiple
anchors:- [10,13, 16,30, 33,23]  # P3/8- [30,61, 62,45, 59,119]  # P4/16- [116,90, 156,198, 373,326]  # P5/32# YOLOv5 v6.0 backbone
backbone:# [from, number, module, args][[-1, 1, Conv, [64, 6, 2, 2]],  # 0-P1/2[-1, 1, Conv, [128, 3, 2]],  # 1-P2/4[-1, 3, C3, [128]],[-1, 1, Conv, [256, 3, 2]],  # 3-P3/8[-1, 6, C3, [256]],[-1, 1, Conv, [512, 3, 2]],  # 5-P4/16[-1, 9, C3, [512]],[-1, 1, Conv, [1024, 3, 2]],  # 7-P5/32[-1, 3, C3, [1024]],[-1, 1, SPPF, [1024, 5]],  # 9]# YOLOv5 v6.0 head
head:[[-1, 1, Conv, [512, 1, 1]],[-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']],[[-1, 6], 1, Concat, [1]],  # cat backbone P4[-1, 3, C3, [512, False]],  # 13[-1, 1, Conv, [256, 1, 1]],[-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']],[[-1, 4], 1, Concat, [1]],  # cat backbone P3[-1, 3, C3, [256, False]],  # 17 (P3/8-small)[-1, 1, Conv, [256, 3, 2]],[[-1, 14], 1, Concat, [1]],  # cat head P4[-1, 3, C3, [512, False]],  # 20 (P4/16-medium)[-1, 1, Conv, [512, 3, 2]],[[-1, 10], 1, Concat, [1]],  # cat head P5[-1, 3, C3, [1024, False]],  # 23 (P5/32-large)[[17, 20, 23], 1, Detect, [nc, anchors]],  # Detect(P3, P4, P5)]

【yolov5x】

# YOLOv5 🚀 by Ultralytics, GPL-3.0 license# Parameters
nc: 15  # number of classes
depth_multiple: 1.33  # model depth multiple
width_multiple: 1.25  # layer channel multiple
anchors:- [10,13, 16,30, 33,23]  # P3/8- [30,61, 62,45, 59,119]  # P4/16- [116,90, 156,198, 373,326]  # P5/32# YOLOv5 v6.0 backbone
backbone:# [from, number, module, args][[-1, 1, Conv, [64, 6, 2, 2]],  # 0-P1/2[-1, 1, Conv, [128, 3, 2]],  # 1-P2/4[-1, 3, C3, [128]],[-1, 1, Conv, [256, 3, 2]],  # 3-P3/8[-1, 6, C3, [256]],[-1, 1, Conv, [512, 3, 2]],  # 5-P4/16[-1, 9, C3, [512]],[-1, 1, Conv, [1024, 3, 2]],  # 7-P5/32[-1, 3, C3, [1024]],[-1, 1, SPPF, [1024, 5]],  # 9]# YOLOv5 v6.0 head
head:[[-1, 1, Conv, [512, 1, 1]],[-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']],[[-1, 6], 1, Concat, [1]],  # cat backbone P4[-1, 3, C3, [512, False]],  # 13[-1, 1, Conv, [256, 1, 1]],[-1, 1, nn.Upsample, [None, 2, 'nearest']],[[-1, 4], 1, Concat, [1]],  # cat backbone P3[-1, 3, C3, [256, False]],  # 17 (P3/8-small)[-1, 1, Conv, [256, 3, 2]],[[-1, 14], 1, Concat, [1]],  # cat head P4[-1, 3, C3, [512, False]],  # 20 (P4/16-medium)[-1, 1, Conv, [512, 3, 2]],[[-1, 10], 1, Concat, [1]],  # cat head P5[-1, 3, C3, [1024, False]],  # 23 (P5/32-large)[[17, 20, 23], 1, Detect, [nc, anchors]],  # Detect(P3, P4, P5)]

在实验训练开发阶段，所有的模型均保持完全相同的参数设置，等待训练完成后，来整体进行评测对比分析。

【F1值曲线】
F1值曲线是一种用于评估二分类模型在不同阈值下的性能的可视化工具。它通过绘制不同阈值下的精确率（Precision）、召回率（Recall）和F1分数的关系图来帮助我们理解模型的整体性能.F1分数是精确率和召回率的调和平均值，它综合考虑了两者的性能指标。F1值曲线可以帮助我们确定在不同精确率和召回率之间找到一个平衡点，以选择最佳的阈值。

【loss曲线】

【Precision曲线】
精确率曲线（Precision-Recall Curve）是一种用于评估二分类模型在不同阈值下的精确率性能的可视化工具。它通过绘制不同阈值下的精确率和召回率之间的关系图来帮助我们了解模型在不同阈值下的表现。精确率（Precision）是指被正确预测为正例的样本数占所有预测为正例的样本数的比例。召回率（Recall）是指被正确预测为正例的样本数占所有实际为正例的样本数的比例。

【Recall曲线】
召回率曲线（Recall Curve）是一种用于评估二分类模型在不同阈值下的召回率性能的可视化工具。它通过绘制不同阈值下的召回率和对应的精确率之间的关系图来帮助我们了解模型在不同阈值下的表现。召回率（Recall）是指被正确预测为正例的样本数占所有实际为正例的样本数的比例。召回率也被称为灵敏度（Sensitivity）或真正例率（True Positive Rate）。

到这里目标检测模型的开发工作就结束了。从五款模型的实验评估结果上来看：n系列的模型效果最差，s系列次之，l和x系列模型很接近，m与l和x没有明显的差距，这里我们最终选择使用m系列的模型来作为我们的基准检测模型。

接下来我们考虑接入SAM处理流程，关于SAM相关介绍的内容可以参考我的博文：
《Segment Anything Model (SAM)——卷起来了，那个号称分割一切的CV大模型他来了》

如何基于SAM来开发实践，代码实操可以可以参考我的博文：
《Segment Anything Model (SAM)——分割一切，具有预测提示输入的图像分割实践》

这里默认对于目标检测和SAM分割都已经具备对应的开发基础了。核心实现如下：

predictor.set_image(one_img)
input_box = np.array([425, 600, 700, 875])
masks, _, _ = predictor.predict(point_coords=None,point_labels=None,box=input_box[None, :],multimask_output=False,
)
plt.clf()
plt.figure(figsize=(20, 10))
plt.subplot(121)
plt.imshow(one_img)
plt.title("originalImage")
plt.subplot(122)
plt.imshow(one_img)
show_mask(masks[0], plt.gca())
show_box(input_box, plt.gca())
plt.axis('off')
plt.title("segmentImage")
plt.show()

我们是实例boundingbox坐标作为prompt输入让SAM来结合我们的prompt进行分割，看下实例效果：

整体看起来还不错，不过也有效果不好的，如下：

可能是因为背景干扰比较严重。

这些本质还是因为分割效果不理想不够精确，导致后面抠图得到的效果自然也不会很好。

感觉这是一个非常有意思的pipeline，感兴趣都可以实践动手尝试下。

如果自己不具备开发训练的资源条件或者是没有时间自己去训练的话这里我提供出来对应的训练结果可供自行按需索取。

单个模型的训练结果默认YOLOv5s

全系列五个模型的训练结果总集

这篇关于基于YOLOv5全系列模型【n/s/m/l/x】开发构建商品商标检测识别系统，融合SegmentAnything（SAM）模型实现自动化商标区域分割抠图的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/802917。

相关文章

Spring Boot集成/输出/日志级别控制/持久化开发实践

Spring Boot集成/输出/日志级别控制/持久化开发实践

《SpringBoot集成/输出/日志级别控制/持久化开发实践》SpringBoot默认集成Logback,支持灵活日志级别配置（INFO/DEBUG等）,输出包含时间戳、级别、类名等信息,并可通过... 目录一、日志概述1.1、Spring Boot日志简介1.2、日志框架与默认配置1.3、日志的核心作用
阅读更多...
Python使用Tenacity一行代码实现自动重试详解

Python使用Tenacity一行代码实现自动重试详解

《Python使用Tenacity一行代码实现自动重试详解》tenacity是一个专为Python设计的通用重试库,它的核心理念就是用简单、清晰的方式,为任何可能失败的操作添加重试能力,下面我们就来看... 目录一切始于一个简单的 API 调用Tenacity 入门：一行代码实现优雅重试精细控制：让重试按我
阅读更多...
Redis客户端连接机制的实现方案

Redis客户端连接机制的实现方案

《Redis客户端连接机制的实现方案》本文主要介绍了Redis客户端连接机制的实现方案,包括事件驱动模型、非阻塞I/O处理、连接池应用及配置优化,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下... 目录1. Redis连接模型概述2. 连接建立过程详解2.1 连php接初始化流程2.2 关键配置参数3. 最大连
阅读更多...
Python实现网格交易策略的过程

Python实现网格交易策略的过程

《Python实现网格交易策略的过程》本文讲解Python网格交易策略,利用ccxt获取加密货币数据及backtrader回测,通过设定网格节点,低买高卖获利,适合震荡行情,下面跟我一起看看我们的第一... 网格交易是一种经典的量化交易策略，其核心思想是在价格上下预设多个“网格”，当价格触发特定网格时执行买
阅读更多...
使用Python构建智能BAT文件生成器的完美解决方案

使用Python构建智能BAT文件生成器的完美解决方案

《使用Python构建智能BAT文件生成器的完美解决方案》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用wxPython构建一个智能的BAT文件生成器,它不仅能够为Python脚本生成启动脚本,还提供了完整的文... 目录引言运行效果图项目背景与需求分析核心需求技术选型核心功能实现1. 数据库设计2. 界面布局设计3
阅读更多...
深入浅出SpringBoot WebSocket构建实时应用全面指南

深入浅出SpringBoot WebSocket构建实时应用全面指南

《深入浅出SpringBootWebSocket构建实时应用全面指南》WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议,这篇文章主要为大家详细介绍了SpringBoot如何集成WebS... 目录前言为什么需要 WebSocketWebSocket 是什么Spring Boot 如何简化 We
阅读更多...
python设置环境变量路径实现过程

python设置环境变量路径实现过程

《python设置环境变量路径实现过程》本文介绍设置Python路径的多种方法：临时设置（Windows用`set`,Linux/macOS用`export`）、永久设置（系统属性或shell配置文件... 目录设置python路径的方法临时设置环境变量（适用于当前会话）永久设置环境变量（Windows系统
阅读更多...
Python对接支付宝支付之使用AliPay实现的详细操作指南

Python对接支付宝支付之使用AliPay实现的详细操作指南

《Python对接支付宝支付之使用AliPay实现的详细操作指南》支付宝没有提供PythonSDK,但是强大的github就有提供python-alipay-sdk,封装里很多复杂操作,使用这个我们就... 目录一、引言二、准备工作2.1 支付宝开放平台入驻与应用创建2.2 密钥生成与配置2.3 安装ali
阅读更多...
Spring Security 单点登录与自动登录机制的实现原理

Spring Security 单点登录与自动登录机制的实现原理

《SpringSecurity单点登录与自动登录机制的实现原理》本文探讨SpringSecurity实现单点登录（SSO）与自动登录机制,涵盖JWT跨系统认证、RememberMe持久化Token... 目录一、核心概念解析1.1 单点登录（SSO）1.2 自动登录（Remember Me）二、代码分析三、
阅读更多...
PyQt5 GUI 开发的基础知识

PyQt5 GUI 开发的基础知识

《PyQt5GUI开发的基础知识》Qt是一个跨平台的C++图形用户界面开发框架,支持GUI和非GUI程序开发,本文介绍了使用PyQt5进行界面开发的基础知识,包括创建简单窗口、常用控件、窗口属性设... 目录简介第一个PyQt程序最常用的三个功能模块控件QPushButton（按钮）控件QLable（纯文本
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2