YOLOv5-seg 是 YOLOv5 的一个扩展版本,用于实现**实例分割**任务。在实例分割中,模型不仅需要检测出图像中的物体边界框,还需要为每个检测到的物体生成像素级的分割掩膜(mask)。因此,YOLOv5-seg 的输出结构相比标准的目标检测模型更加复杂。
### 输出数据结构
YOLOv5-seg 的模型输出通常是一个包含多个字段的张量或字典结构,主要包括以下几类信息:
1. **边界框坐标(Bounding Box Coordinates)**
每个检测到的物体都会有一个边界框,通常以 `[x_min, y_min, x_max, y_max]` 或 `[x_center, y_center, width, height]` 的形式表示。这些坐标是相对于图像尺寸归一化后的浮点数。
2. **类别置信度(Class Confidence)**
每个检测框对应一个或多个类别的置信度分数,表示该物体属于某一类的概率。
3. **分割掩膜(Segmentation Masks)**
对于每个检测到的物体,YOLOv5-seg 会生成一个二进制掩膜(mask),表示该物体在图像中的像素位置。掩膜通常是一个二维数组,大小为 `(height, width)`,其中值为 `True` 或 `1` 表示该像素属于该物体。
4. **关键点信息(可选)**
如果模型被配置为检测关键点(如人体姿态估计),输出中还会包含关键点坐标及其置信度。
### 示例输出格式
假设模型对一张图像进行了推理,输出结果可能如下:
```python
{
'boxes': tensor([[x1, y1, x2, y2], ...]), # 边界框坐标
'labels': tensor([class_id1, class_id2, ...]), # 类别标签
'scores': tensor([score1, score2, ...]), # 类别置信度
'masks': tensor([[[[0, 0, 0, ..., 0],
[0, 1, 1, ..., 0],
...,
[0, 0, 0, ..., 0]]], ...]) # 分割掩膜
}
```
### 推理输出解析
在实际使用中,YOLOv5-seg 的推理输出可以通过 `predict.py` 脚本获取,输出的掩膜可以可视化为图像,显示每个物体的精确轮廓。例如:
```bash
python segment/predict.py --weights yolov5s-seg.pt --img 640 --conf 0.25 --source data/images
```
运行上述命令后,模型会在 `runs/predict-seg/exp/` 目录下生成带有分割掩膜的图像结果,可以通过以下方式查看:
```python
from IPython.display import display
display.Image(filename='runs/predict-seg/exp/zidane.jpg', width=600)
```
### 模型训练配置
在训练 YOLOv5-seg 模型时,需要准备特定的数据集格式,通常包括图像、标注文件(如 COCO 格式)以及对应的掩膜文件。训练过程中,模型会学习如何同时预测边界框和分割掩膜[^2]。
### 相关问题
1. 如何在YOLOv5-seg中可视化分割掩膜?
2. YOLOv5-seg的训练数据格式是什么样的?
3. 如何评估YOLOv5-seg模型的分割性能?
4. YOLOv5-seg与YOLOv8-seg在输出结构上有何异同?
5. 如何将YOLOv5-seg模型部署到边缘设备上?