机器学习笔记 - 使用 YOLOv5、O​​penCV、Python 和 C++ 检测物体

这篇博客介绍了如何利用YOLOv5进行目标检测,包括YOLO v5模型的加载、图像推理、结果解析、输出图像等步骤,并涉及到ONNX格式转换和CUDA支持。此外,还探讨了训练自定义数据集的过程以及基于OpenCV加载模型的方法。

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一、YOLO v5简述

        YOLO v5虽然已经不是最先进的对象检测器,但是YOLOv5 使用了一个简单的卷积神经网络 CNN架构(相对YOLO v8来讲,不过v8精度是更高了一些),更易理解。这里主要介绍如何轻松使用 YOLO v5来识别图像中的对象。将使用 OpenCV、Python 和 C++ 来加载和调用我们的 YOLO v5 模型。

         目标检测是最重要的计算机视觉任务之一。对于给定图像,对象检测器将发现:

  • 图像中的物体
  • 物体的分类
  • 表示图像中对象坐标的边界框

        对于每个对象,对象检测算法分配一个置信度

### 如何安装或使用 OpenCV-Python 库 #### 安装 OpenCV-Python 的方法 要成功安装 `opencv-python`,可以采用多种方式。最简单的方法是利用 `pip` 工具直接安装该库。以下是具体操作: 对于标准版本的 OpenCV-Python 安装,可以直接运行以下命令: ```bash pip install opencv-python ``` 如果只需要无 GUI 支持的核心功能,则可以选择安装轻量级版本 `opencv-python-headless`[^2]: ```bash pip install opencv-python-headless ``` 此外,为了扩展 OpenCV 功能并支持更多算法(如深度学习模块),还可以安装附加组件包 `opencv-contrib-python`: ```bash pip install opencv-contrib-python ``` 在某些情况下,可能会遇到安装失败的情况,提示类似于 “Could not build wheels for opencv-python” 的错误消息[^3]。这种问题通常发生在系统缺少必要的编译工具链或者依赖项未满足时。解决办法包括更新 pip 版本、确保开发工具已正确安装以及尝试指定特定版本号进行安装。 针对 CentOS 7 这样的 Linux 发行版,在不借助 Anaconda 环境下完成 Python OpenCV 的部署需额外注意几个要点[^4]。首先确认操作系统默认提供的 Python 是否为较新版本;如果不是,则应手动下载并编译最新的解释器二进制文件后再执行前述 pip 命令流程。 #### 使用 OpenCV-Python 处理图像的例子 一旦完成了上述任一种形式的成功导入之后,即可开始编写基于此框架的应用程序代码片段作为演示用途之一便是读取本地磁盘中的图片资源并将之显示出来窗口之中直到按下任意键才关闭它为止。 ```python import cv2 # 加载一张彩色图像 image = cv2.imread('path_to_image.jpg') # 创建一个窗口用于展示图像 cv2.imshow('Image Display', image) # 等待按键输入后退出 cv2.waitKey(0) cv2.destroyAllWindows() ``` 以上脚本展示了基本的操作步骤:加载一幅 JPEG 文件格式的画面数据到内存缓冲区里头去;接着调用函数创建图形界面控件对象以便于可视化呈现效果;最后监听键盘事件直至触发条件达成从而清理释放所有分配出去的相关资源结束进程。
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