使用OpenCV进行YOLO对象检测

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什么是YOLO?

YOLO 是“You Only Look Once”一词的缩写。这是一种算法,可以(实时)检测和识别图片中的各种对象。YOLO 中的对象检测是作为回归问题完成的,并提供检测到的图像的类别概率。YOLO 算法采用卷积神经网络 (CNN) 实时检测物体。顾名思义,该算法只需要通过神经网络进行一次前向传播即可检测物体。

这意味着整个图像中的预测是在单个算法运行中完成的。CNN 用于同时预测各种类别概率和边界框。YOLO 算法由各种变体组成。一些常见的包括微型 YOLO 和 YOLOv3。

如何安装 YOLO?

 

让我们澄清一些事情。YOLO 是一个深度学习算法,所以它本身不需要任何安装,我们需要的是一个运行能够运行这个算法的深度学习框架。

在这里,我们将描述与 YOLO 兼容的 3 个最常用和已知的框架以及每个框架的优缺点:

Darknet:它是由 YOLO 的开发者构建的,专门为 yolo 制作的框架。

  • 优点:速度快,可以与GPU或CPU一起工作

  • 缺点:它只适用于Linux操作系统

Darkflow:它是Darknet对Tensorflow(另一个深度学习框架)的改编。

  • 优点:速度快,可与GPU或CPU配合使用,同时兼容Linux、Windows和Mac。

  • 缺点:安装真的很复杂,尤其是在windows上

OpenCV:OpenCV也有一个与 YOLO 配合使用的深度学习框架。但是要确保至安装OpenCV 3.4.2以上的版本。

  • 优点:它不需要安装任何东西,除了opencv。

  • 缺点:它仅适用于 CPU,因此您无法获得真正的高速实时处理视频。

为什么 YOLO 算法很重要

 

YOLO 算法之所以重要,原因如下:

  • 速度:该算法提高了检测速度,因为它可以实时预测物体。

  • 高精度:YOLO 是一种预测技术,可提供准确的结果且背景误差最小。

  • 学习能力:该算法具有出色的学习能力,使其能够学习对象的表示并将其应用于对象检测。

如何在 Opencv 中使用 YOLO

我们将在本文重点介绍如何将YOLO与OpenCV结合使用。这是初学者的最佳方法,无需进行复杂的安装即可快速运行算法。

让我们从导入 Opencv 和 numpy 库开始,然后加载算法。

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加载算法。运行算法我们需要三个文件:

  • 权重文件:它是训练好的模型,是检测物体的算法的核心。

  • cfg 文件:是配置文件,里面有算法的所有设置。

  • 名称文件:包含算法可以检测到的对象的名称。

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然后我们将图像加载到我们想要执行对象检测的位置,并且我们还获得了它的宽度和高度。

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现在我们已经准备好算法和图像,是时候将图像传递到网络并进行检测了。

请记住,我们不能立即使用网络上的完整图像,但首先我们需要将其转换为 blob。Blob 它用于从图像中提取特征并调整它们的大小。YOLO 接受三种尺寸:

  • 320×320 体积小,精度低但速度更快

  • 609×609 更大,精度高,速度慢

  • 416×416 它在中间,两者都有

第21 行的outs是检测的结果。Outs 是一个数组,其中包含有关检测到的对象、它们的位置和检测置信度的所有信息。

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至此检测完成,我们只需要将结果显示在屏幕上即可。
然后我们循环遍历 outs 数组,计算置信度并选择置信度阈值。

在第 32 行,我们将阈值置信度设置为 0.5,如果它更大,我们认为正确检测到对象,否则我们跳过它。
阈值从0到1。越接近1,检测的准确率越高,越接近 0,准确率越低,但检测到的对象数量也越大

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当我们执行检测时,碰巧我们对同一个对象有更多的框,所以我们应该使用另一个函数来去除这个“噪声”。它被称为非最大抑制。

我们最终提取所有信息并将它们显示在屏幕上。

  • Box:包含围绕检测到的对象的矩形的坐标。

  • 标签:它是检测到的对象的名称

  • Confidence:关于检测的置信度从 0 到 1。

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结论

 

本博客概述了 YOLO 算法及其在对象检测中的使用方式。与其他对象检测技术(例如 Fast R-CNN 和 Retina-Net)相比,该技术提供了改进的检测结果。

总结一下:

  • 我们已经获得了对象检测和 YOLO 算法的概述。

  • 我们已经了解了 YOLO 算法之所以重要的主要原因。

  • 我们已经了解了 YOLO 算法的工作原理。我们还了解了 YOLO 用于检测对象的主要技术。

  • 我们已经了解了 YOLO 的实际应用。

源码链接:https://github.com/MrBam44/YOLO-object-detection-using-Opencv-with-Python

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