YOLO12 : Une Nouvelle Génération pour la Vision par Ordinateur

YOLO12 : Une Nouvelle Génération pour la Vision par Ordinateur

Qu’est-ce que YOLO12 ?

YOLO12 est la toute dernière version du modèle YOLO, développée par Ultralytics. Contrairement aux versions précédentes, YOLO12 abandonne l’architecture classique basée sur les réseaux convolutifs (CNN) pour adopter une approche plus moderne : une architecture centrée sur l’attention, inspirée des Transformers, mais optimisée pour la vitesse et la performance en temps réel.


Les grandes nouveautés de YOLO12

YOLO12 n’est pas une simple mise à jour. C’est une réinvention complète, avec des améliorations majeures :

🔹 1. Une attention de zone (Area Attention)

Cette technique divise les cartes de caractéristiques en régions égales pour un traitement plus efficace, tout en préservant la compréhension du contexte global d’une image.

🔹 2. R-ELAN (Residual Efficient Layer Aggregation Network)

Cette méthode d’agrégation optimise la fusion des informations tout en réduisant la complexité du modèle. Elle permet de mieux capturer les détails tout en accélérant l’entraînement.

🔹 3. FlashAttention

YOLO12 utilise FlashAttention, une technique qui améliore la vitesse et l’efficacité de l’attention en réduisant les accès mémoire. Cela se traduit par une exécution plus rapide, surtout sur les GPUs modernes.

🔹 4. Sans codage de position

Contrairement à d’autres architectures transformer, YOLO12 ne dépend pas de position encodings, ce qui réduit les calculs tout en conservant la précision.

🔹 5. Support multitâche

YOLO12 peut gérer simultanément :

  • La détection d’objets

  • La segmentation d’instances

  • La classification d’images


Performances de YOLO12

YOLO12 affiche des performances impressionnantes sur les benchmarks :

  • Une hausse de précision de 3 à 5% par rapport à YOLO11

  • Une inférence plus rapide avec plus de 140 FPS sur GPU modernes

  • Un modèle plus léger, tout en offrant une meilleure couverture des objets de petite taille

  • Résultats et benchmarks

    Sur le benchmark COCO 2017 :

    Modèle AP50:95 Latence (RTX 4090) Paramètres FLOPs
    YOLOv10 52.3 8.3 ms 50M 195G
    YOLO11 54.7 7.1 ms 47M 175G
    YOLO12 57.5 6.4 ms 45M 160G

    YOLO12 surpasse ses prédécesseurs en termes de précision, tout en réduisant la charge computationnelle et la latence d’inférence.


Pourquoi TECHSOLUT a adopté YOLO12

Chez TECHSOLUT, notre priorité est de proposer à nos clients des solutions innovantes, robustes et évolutives. L’intégration de YOLO12 dans notre plateforme permet :

  • Une détection plus précise, même dans des scènes complexes

  • Un suivi d’objets plus fluide avec DeepSORT ou ByteTrack

  • Une compatibilité avec des sources multiples : images, vidéos, webcams, caméras IP

  • Des exports intelligents : JSON, PDF, CSV, ZIP

  • Une planification de tâches, des alertes en temps réel et une interface intuitive


Cas d’usage concrets

Les applications de YOLO12 sont nombreuses :

  • Industrie : détection de défauts sur les lignes de production

  • Vidéosurveillance : détection d’intrusion, analyse de comportements

  • Ville intelligente (Smart City) : reconnaissance de plaques, suivi de véhicules

  • Santé : segmentation d’images médicales

  • Retail : analyse des flux clients, gestion d’inventaire en temps réel


Conclusion

YOLO12 ne se contente pas d’améliorer la détection : il redéfinit ce que l’on peut attendre de la vision par ordinateur moderne. Plus rapide, plus précis, plus polyvalent, il devient un atout incontournable pour tout projet d’analyse visuelle automatisée.

TECHSOLUT est fier de proposer cette technologie à ses clients à travers une plateforme puissante, intuitive et pensée pour les professionnels.

🔗 Pour en savoir plus, visitez www.techsolut.fr ou contactez-nous à contact@techsolut.fr

Transformers pour Vision

Transformers pour Vision

Les Transformers sont devenus l’une des architectures les plus puissantes et populaires dans le domaine de l’apprentissage automatique, principalement grâce à leur succès spectaculaire dans des tâches liées au traitement du langage naturel (NLP), telles que la traduction automatique, la génération de texte, et la compréhension du langage. Cependant, ces dernières années, les Transformers ont également fait une entrée remarquée dans le domaine de la vision par ordinateur, révolutionnant des applications telles que la reconnaissance d’objets, la segmentation d’images, et l’analyse d’images.

Dans cet article, nous explorerons les Transformers pour la vision, leur fonctionnement, et comment ils sont appliqués pour améliorer les performances des modèles de vision par ordinateur.

Qu’est-ce qu’un Transformer ?

Un Transformer est une architecture de réseau de neurones introduite dans l’article “Attention is All You Need” par Vaswani et al. (2017). Le Transformer repose principalement sur un mécanisme appelé Attention, qui permet au modèle de se concentrer sur différentes parties d’une entrée (par exemple, des mots ou des pixels) de manière non séquentielle, contrairement aux architectures classiques comme les Réseaux de Neurones Récurrents (RNNs) ou les LSTMs.

Le Transformer est basé sur deux principaux composants :

  1. L’encodeur : Ce composant traite l’entrée, apprend des représentations des différentes parties de l’entrée, et les convertit en vecteurs.
  2. Le décodeur : Il génère la sortie en utilisant les représentations apprises par l’encodeur.

Le cœur de l’architecture Transformer repose sur le mécanisme d’attention qui permet au modèle de peser l’importance des différentes parties de l’entrée à chaque étape du processus d’apprentissage.

L’Adaptation des Transformers pour la Vision

L’application des Transformers à la vision par ordinateur est rendue possible grâce à l’idée de traiter des images comme une séquence de patches (petits blocs) plutôt que comme une grille de pixels. Cette approche permet d’appliquer directement le mécanisme d’attention des Transformers sur des images de manière plus efficace.

Les Transformers pour la vision ont été introduits sous la forme de modèles tels que Vision Transformer (ViT) et DEtection Transformer (DETR). Ces modèles se sont révélés particulièrement efficaces pour des tâches complexes de vision par ordinateur, souvent surpassant les architectures traditionnelles basées sur des réseaux de neurones convolutifs (CNNs).

Vision Transformer (ViT)

Le Vision Transformer (ViT) est un modèle qui utilise directement la structure Transformer pour les tâches de classification d’images. Voici les principales étapes de fonctionnement de ViT :

  1. Découpage de l’Image : Une image est divisée en plusieurs patches carrés (par exemple, de 16×16 pixels), et chaque patch est aplati en un vecteur de caractéristiques unidimensionnel.
  2. Embedding de Patchs : Chaque patch est transformé en un vecteur d’embedding, comme les tokens dans un modèle de langage.
  3. Positionnal Encoding : Comme les Transformers traitent des données non séquentielles, un encodage positionnel est ajouté à chaque patch pour fournir des informations sur la position relative des patches dans l’image.
  4. Mécanisme d’Attention : Les patchs sont ensuite traités par le mécanisme d’attention, qui apprend à lier des informations pertinentes entre eux, indépendamment de leur position dans l’image.
  5. Classification : Après avoir passé l’image à travers plusieurs couches d’encodeurs Transformer, la sortie d’un vecteur spécifique est utilisée pour effectuer la classification de l’image.

ViT a montré des résultats impressionnants, surpassant les CNNs traditionnels lorsque des données suffisantes sont disponibles pour l’entraînement, comme sur les grands ensembles de données (par exemple, ImageNet).

DEtection Transformer (DETR)

Le DEtection Transformer (DETR) est une extension du Transformer utilisée spécifiquement pour la détection d’objets. Contrairement aux approches traditionnelles, qui dépendent de régions proposées et de classificateurs, DETR utilise une approche end-to-end dans laquelle l’encodeur Transformer traite directement l’image et l’architecture de décodeur génère des prédictions de boîtes englobantes (bounding boxes) et de classes d’objets.

Les principales caractéristiques de DETR sont les suivantes :

  1. Encodage de l’image : Comme dans ViT, l’image est découpée en patches et encodée dans un espace de caractéristiques à l’aide du Transformer.
  2. Mécanisme d’Attention : Le mécanisme d’attention permet à DETR de capturer les relations spatiales entre les objets dans l’image, ce qui est essentiel pour la détection précise des objets.
  3. Prédictions de Boîtes Englobantes et de Classes : Contrairement aux méthodes classiques qui génèrent d’abord des propositions d’objets, DETR génère directement les prédictions des objets en une seule étape, réduisant ainsi la complexité du processus.
  4. Post-traitement : Après avoir généré des prédictions, des étapes de filtrage sont effectuées pour éliminer les détections redondantes et peu fiables.

DETR a surpassé les approches classiques de détection d’objets dans de nombreux cas, avec une efficacité accrue et une capacité à généraliser à de nouvelles scènes.

Avantages des Transformers pour la Vision

Les Transformers pour la vision présentent plusieurs avantages par rapport aux architectures CNN traditionnelles :

  1. Capacité à capturer des dépendances globales : Contrairement aux CNNs, qui sont limités à des zones locales de l’image, le mécanisme d’attention des Transformers permet de capturer des relations à longue portée entre les pixels ou les patches, ce qui est particulièrement utile pour des tâches complexes comme la segmentation et la détection d’objets.
  2. Architecture flexible et modulaire : L’architecture Transformer peut être facilement adaptée pour une variété de tâches, y compris la classification, la segmentation, la détection d’objets, et même la vidéo. Cela permet de développer des modèles plus généralisés et réutilisables pour plusieurs applications.
  3. End-to-end learning : Les modèles Transformer peuvent être entraînés de manière end-to-end, ce qui simplifie l’optimisation et améliore la performance par rapport aux méthodes traditionnelles basées sur plusieurs étapes (comme la génération de propositions d’objets).
  4. Scalabilité : Les Transformers se prêtent bien aux modèles à grande échelle. ViT, par exemple, a montré qu’il peut surpasser les CNNs sur de grands ensembles de données, et des versions encore plus grandes peuvent être utilisées pour des applications complexes.

Inconvénients et Défis

Malgré leurs avantages, les Transformers pour la vision ont également certains défis et inconvénients :

  1. Besoins en données massives : Les Transformers, notamment ViT, nécessitent de grandes quantités de données pour bien fonctionner. Lorsqu’ils sont formés sur des ensembles de données relativement petits, leur performance peut être inférieure à celle des CNNs.
  2. Calcul intensif : Les Transformers sont généralement plus gourmands en ressources computationnelles que les CNNs, car le mécanisme d’attention nécessite une grande quantité de mémoire et de calculs pour chaque pair de pixels (ou patches).
  3. Sensibilité à la taille des images : Comme les Transformers traitent des patches, la résolution des images peut avoir un impact direct sur la performance des modèles. La gestion de différentes résolutions peut être un défi.

Applications des Transformers pour la Vision

Les Transformers ont montré leur efficacité dans une variété d’applications de vision par ordinateur, notamment :

  1. Reconnaissance d’objets : Des modèles comme ViT et DETR sont utilisés pour classer des objets et localiser leurs positions dans des images.
  2. Segmentation d’images : Les Transformers, tels que le SegFormer, sont utilisés pour diviser les images en régions significatives, ce qui est essentiel pour des applications comme la reconnaissance d’organes dans l’imagerie médicale.
  3. Analyse vidéo : Les Transformers peuvent également être appliqués aux séquences vidéo pour comprendre les relations temporelles entre les objets dans une scène, ce qui est utile dans des domaines comme la surveillance, la conduite autonome, et l’analyse d’événements sportifs.

Conclusion

Les Transformers ont ouvert de nouvelles perspectives pour la vision par ordinateur, permettant de surpasser les modèles traditionnels comme les CNNs dans certaines tâches complexes. Grâce à leur capacité à capturer des relations globales et leur flexibilité, les Transformers, comme ViT et DETR, sont devenus des modèles de référence pour des applications allant de la classification d’images à la détection d’objets et la segmentation. Cependant, ils viennent avec des défis en termes de besoin en données et en ressources computationnelles. Néanmoins, leur adoption continue de croître, et leur potentiel reste vaste dans l’évolution future de la vision par ordinateur.

RT-DETR : Transformateur de Détection en Temps Réel

Qu’est-ce que RT-DETR ?

RT-DETR est une architecture de réseau neuronal conçue pour détecter et identifier des objets dans une image ou une vidéo en temps réel. Il utilise la puissance des transformateurs, qui sont devenus une technologie de pointe dans le domaine de l’intelligence artificielle et de la vision par ordinateur.

RT-DETR (Transformateur de Détection en Temps Réel)

RT-DETR, signifiant Transformateur de Détection en Temps Réel, est un détecteur d’objets de pointe capable d’atteindre une précision élevée tout en fonctionnant à des vitesses en temps réel. Développé par Baidu, il exploite les avancées récentes dans les Transformateurs de Vision (ViT) pour un traitement efficace des caractéristiques multi-échelle.

Fonctionnement de RT-DETR

  1. Transformateurs : À la base de RT-DETR se trouve l’architecture des transformateurs. Contrairement aux réseaux neuronaux convolutifs traditionnels (CNN), les transformateurs utilisent des mécanismes d’attention pour traiter les images. Cela permet de capturer les relations globales entre les pixels, ce qui est essentiel pour une détection précise des objets.
  2. Encodage et Décodage : RT-DETR fonctionne avec un module d’encodage et de décodage. L’encodeur traite l’image d’entrée pour créer une représentation compacte et riche en caractéristiques. Le décodeur utilise ensuite cette représentation pour prédire les objets présents dans l’image, en fournissant des boîtes englobantes et des étiquettes de classe.
  3. Temps Réel : L’un des principaux avantages de RT-DETR est sa capacité à fonctionner en temps réel. Cela signifie qu’il peut traiter des flux vidéo en direct, détectant et identifiant les objets sans retard perceptible.

Avantages de RT-DETR

  • Précision : Grâce aux transformateurs, RT-DETR offre une précision supérieure dans la détection d’objets par rapport aux méthodes traditionnelles basées sur les CNN.
  • Efficacité : L’architecture est optimisée pour une exécution rapide, ce qui est crucial pour les applications en temps réel telles que la surveillance vidéo, les voitures autonomes et les robots interactifs.
  • Flexibilité : RT-DETR peut être adapté à différents types d’images et de vidéos, et peut être entraîné sur divers ensembles de données pour répondre à des besoins spécifiques.
  • Haute précision : Malgré son accent sur la vitesse, RT-DETR maintient une précision élevée dans les tâches de détection d’objets. Les tests de performance montrent qu’il obtient des résultats compétitifs sur le jeu de données COCO.
  • Adaptabilité : RT-DETR offre la possibilité d’ajuster la vitesse d’inférence en fonction de vos besoins. Vous pouvez contrôler le nombre de couches de décodeur utilisées sans avoir à recycler l’ensemble du modèle. Cela le rend adapté à divers scénarios avec des exigences de vitesse différentes.

Applications de RT-DETR

  • Surveillance et Sécurité : Utilisé pour la détection d’intrus et la surveillance des zones sensibles en temps réel.
  • Automobile : Intégré dans les systèmes de conduite autonome pour identifier des objets comme des piétons, des véhicules et des panneaux de signalisation.
  • Robotique : Utilisé dans les robots pour la navigation et l’interaction avec les objets environnants.

En résumé, RT-DETR représente une avancée significative dans le domaine de la détection d’objets, combinant précision et efficacité grâce à l’utilisation des transformateurs. Cela ouvre de nouvelles possibilités pour les applications en temps réel nécessitant une détection d’objets rapide et fiable.

Voici quelques ressources pour en savoir plus (en français) :

  • Documentation sur RT-DETR d’Ultralytics : documentation RT-DETR (inclut une vidéo expliquant le modèle)

YOLOv10 : Une révolution dans la détection d’objets en temps réel

La détection d’objets en temps réel est une tâche cruciale dans de nombreuses applications de vision par ordinateur, telles que la conduite autonome, la surveillance et l’imagerie médicale. YOLOv10, la dernière version de la série de réseaux neuronaux YOLO (You Only Look Once), repousse les limites de la précision et de l’efficacité dans ce domaine. Dans cet article, nous explorons les fonctionnalités et les avantages de YOLOv10, qui le positionnent comme un outil puissant et innovant pour la communauté de la vision par ordinateur.

 

Nouveautés de YOLOv10

YOLOv10 introduit plusieurs innovations techniques pour améliorer tant la précision que la vitesse de traitement. Parmi ces améliorations, on trouve généralement :

  1. Architecture améliorée : YOLOv10 continue d’optimiser son architecture de réseau de neurones, souvent en affinant les couches, les connexions et la manière dont les caractéristiques sont extraites et traitées.
  2. Utilisation de techniques avancées : L’intégration de techniques d’apprentissage profond plus avancées, comme l’attention ou des convolutions améliorées, permet d’accroître la précision tout en maintenant ou en améliorant la vitesse.
  3. Optimisation des performances : Des améliorations en termes de traitement parallèle ou d’utilisation de matériel spécifique peuvent être implémentées pour rendre le modèle plus rapide et plus efficace sur diverses plates-formes.
  4. Meilleure généralisation : Les versions antérieures ont parfois été critiquées pour leur incapacité à généraliser à partir d’ensembles de données limités ou biaisés. YOLOv10 cherche à améliorer cela grâce à une meilleure technique d’entraînement et à une augmentation des données plus sophistiquée.

 

Architecture

YOLOv10 est basé sur une architecture novatrice qui intègre plusieurs innovations clés, notamment :

  1. Bloc de convolution compact : un bloc de convolution qui remplace les couches de convolution traditionnelles.
  2. Downsampling spatial-channel : un module de downsampling qui réduit les dimensions spatiales des cartes de caractéristiques tout en augmentant les dimensions de canal.
  3. Tête de détection v10 : une tête de détection qui prédit les boîtes de délimitation des objets, les classes et les confiances.

Performances et efficacité

YOLOv10 se concentre sur l’amélioration des performances et de l’efficacité, offrant une détection d’objets en temps réel de pointe. Par rapport à ses prédécesseurs, YOLOv10 présente des améliorations significatives en termes de post-traitement et d’architecture de modèle. Les expériences extensives démontrent que YOLOv10 atteint des performances et une efficacité de pointe dans diverses échelles de modèles.

Par exemple, YOLOv10-S est 1,8 fois plus rapide que RT-DETR-R18 tout en offrant des performances similaires sur le jeu de données COCO. De plus, il nécessite 2,8 fois moins de paramètres et de FLOPs. De même, YOLOv10-B présente une latence inférieure de 46 % et 25 % de paramètres en moins par rapport à YOLOv9-C pour des performances identiques.

Variantes de modèle

YOLOv10 propose une gamme de variantes de modèle, chacune adaptée à des exigences d’application spécifiques. Les variantes incluent YOLOv10-N, YOLOv10-S, YOLOv10-M, YOLOv10-B, YOLOv10-L et YOLOv10-X. Chaque variante offre un équilibre différent entre vitesse et précision, permettant aux utilisateurs de choisir le modèle le plus adapté à leurs besoins.

Comparaisons

YOLOv10 surpasse également les versions précédentes de YOLO. Par exemple, YOLOv10-L et YOLOv10-X dépassent YOLOv8-L et YOLOv8-X de 0,3 AP et 0,5 AP, respectivement, tout en réduisant le nombre de paramètres de 1,8 fois et 2,3 fois. Ces améliorations témoignent de l’engagement continu de l’équipe YOLO à améliorer les performances et l’efficacité du modèle.

Cas d’utilisation

YOLOv10 trouve de nombreuses applications dans divers domaines. Il peut être utilisé pour la détection d’objets en temps réel dans des scénarios de conduite autonome, permettant une prise de décision rapide et précise. De plus, il peut être utilisé dans les systèmes de surveillance pour détecter et suivre des objets ou des personnes d’intérêt. De plus, YOLOv10 peut être appliqué à l’imagerie médicale pour identifier des anomalies ou des caractéristiques spécifiques dans les images radiologiques.

Conclusion

YOLOv10 représente une avancée significative dans le domaine de la détection d’objets en temps réel, offrant à la fois des performances et une efficacité de pointe. Sa gamme de variantes de modèle et ses améliorations architecturales en font un outil polyvalent et puissant pour les chercheurs et les professionnels de la vision par ordinateur. Avec son potentiel d’impact dans divers domaines, YOLOv10 continue de faire progresser l’état de l’art dans le domaine de la vision par ordinateur.

Convertir le modèle .pt en onnx

La conversion d’un modèle du format .pt de PyTorch au format ONNX implique quelques étapes, nécessitant généralement de charger le modèle PyTorch puis d’utiliser une fonction ou une méthode pour l’exporter vers ONNX.

Installez la bibliothèque Ultralytics YOLO

Assurez-vous que la bibliothèque Ultralytics YOLO est installée dans votre environnement Python. Cette bibliothèque fournit les outils et méthodes nécessaires pour travailler avec les modèles YOLO. Vous pouvez l’installer en utilisant pip si elle n’est pas déjà installée :

“`
pip install ultralytics

“`

Importer la classe YOLO

Commencez votre script en important la classe YOLO du paquet ultralytics. Cette classe est conçue pour gérer les modèles YOLO, y compris leur chargement et leur exportation.

“`
from ultralytics import YOLO

“`

Charger votre modèle PyTorch personnalisé

Utilisez la classe YOLO pour charger votre modèle entraîné personnalisé. Vous devez spécifier le chemin d’accès à votre fichier de modèle .pt. Ce fichier doit contenir les poids entraînés et l’architecture du modèle. L’exemple utilise “best.pt”, en supposant qu’il s’agit du nom de votre fichier de modèle.

“`
model = YOLO(‘best.pt’) # load a custom trained model

“`

Exporter le modèle au format ONNX

 

Une fois le modèle chargé, vous pouvez l’exporter au format ONNX en utilisant la méthode d’exportation. Spécifiez le format ‘onnx’ dans l’appel de la méthode. Cela créera un fichier ONNX dans le répertoire de travail actuel ou dans le chemin spécifié (si vous en fournissez un).

 

“`
model.export(format=’onnx’)
“`

Vérifier le fichier modèle ONNX

Après avoir exécuté le script, vous devriez trouver un fichier de modèle ONNX dans votre répertoire de travail. Le nom du fichier sera généralement dérivé du nom de votre fichier .pt original, mais avec une extension .onnx.

Détection d’Objets en Temps Réel avec YOLOv8 sur Plusieurs Caméras et OpenCV

Détection d’Objets en Temps Réel avec YOLOv8 sur Plusieurs Caméras et OpenCV

La détection d’objets en temps réel, utilisant le modèle YOLOv8 via la bibliothèque OpenCV. Ce script illustre comment YOLOv8, une évolution du populaire modèle YOLO pour la détection d’objets, peut être appliqué aux flux vidéo de deux caméras simultanément, offrant une solution puissante et flexible pour la surveillance et l’analyse vidéo en temps réel.

import cv2
from ultralytics import YOLO

# Load the YOLOv8 model
model = YOLO(‘yolov8n.pt’)

# Open the video file
video_path = “path/to/your/video/file.mp4”
cap = cv2.VideoCapture(0)

# Loop through the video frames
while cap.isOpened():
# Read a frame from the video
success, frame = cap.read()

if success:
# Run YOLOv8 inference on the frame
results = model(frame)

# Visualize the results on the frame
annotated_frame = results[0].plot()

# Display the annotated frame
cv2.imshow(“YOLOv8 Inference”, annotated_frame)

# Break the loop if ‘q’ is pressed
if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord(“q”):
break
else:
# Break the loop if the end of the video is reached
break

# Release the video capture object and close the display window
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

 

Initialisation et Configuration

Le script commence par importer les bibliothèques nécessaires, notamment

cv2

pour OpenCV, qui est essentiel pour la capture et le traitement des images vidéo, et

YOLO

du module

ultralytics

, qui est spécialement conçu pour charger et utiliser les modèles YOLO, y compris YOLOv8.

Chargement du Modèle YOLOv8

Le modèle YOLOv8 est chargé à partir d’un fichier pré-entraîné (

'yolov8n.pt'

), indiquant une version nano de YOLOv8 qui est optimisée pour une utilisation rapide avec une empreinte mémoire réduite, tout en maintenant une précision raisonnable pour la détection d’objets.

Configuration des Caméras

Deux objets

VideoCapture

sont initialisés pour les caméras aux indices

0

et

2

, correspondant à deux caméras distinctes connectées au système. Le script vérifie si chaque caméra est correctement ouverte, affichant un message d’erreur si une caméra ne peut pas être initialisée.

Boucle de Traitement des Images

Dans une boucle continue, le script lit une image de chaque flux vidéo. Si les deux images sont capturées avec succès, le script applique le modèle YOLOv8 à chaque image pour détecter les objets présents.

Rendu et Affichage des Résultats

Pour chaque image, le script extrait les résultats de la détection et utilise la méthode

plot()

sur le premier objet de résultats pour obtenir une image annotée avec des cadres de délimitation et des étiquettes pour chaque objet détecté. Ces images annotées sont ensuite concaténées horizontalement pour fournir une vue combinée des deux caméras, qui est affichée à l’écran.

Fin de la Session

La boucle se termine lorsque l’utilisateur appuie sur la touche ‘q’, ce qui entraîne la libération des ressources de la caméra et la fermeture des fenêtres d’affichage, clôturant proprement l’application.

Ce script met en évidence la capacité de YOLOv8 à fournir des détections d’objets rapides et précises dans des applications de surveillance en temps réel. L’utilisation de YOLOv8 dans ce contexte illustre non seulement les progrès dans les algorithmes de détection d’objets mais aussi comment ces technologies peuvent être intégrées avec des bibliothèques de traitement d’images comme OpenCV pour créer des systèmes de surveillance sophistiqués capables d’analyser simultanément les flux vidéo de plusieurs sources.

Détection d’Objets en Temps Réel avec YOLOv5 sur Plusieurs Caméras et OpenCV

Détection d’Objets en Temps Réel avec YOLOv5 sur Plusieurs Caméras et OpenCV

Une application pratique de la détection d’objets en temps réel en utilisant le modèle de deep learning YOLOv5 en combinaison avec OpenCV, une bibliothèque populaire pour le traitement d’images et de vidéos. Cette synergie permet de surveiller et d’analyser les flux vidéo de plusieurs caméras simultanément, offrant ainsi une solution robuste pour des applications telles que la surveillance de sécurité, le suivi du trafic ou même des études comportementales en temps réel. Voici une explication détaillée du fonctionnement du script :

 

import cv2
import torch

# Charger le modèle YOLOv5
model = torch.hub.load(‘ultralytics/yolov5’, ‘yolov5x’, pretrained=True)

camera1 = cv2.VideoCapture(0)
camera2 = cv2.VideoCapture(4)

if not camera1.isOpened():
print(‘Erreur …cam1’)

if not camera2.isOpened():
print(‘Erreur.. cam2’)

while True:
ret1, frame1 = camera1.read()
ret2, frame2 = camera2.read()

if ret1 and ret2:
# Appliquer YOLOv5 aux deux images
results1 = model(frame1)
results2 = model(frame2)

# Récupérer les images avec les détections
frame1 = results1.render()[0]
frame2 = results2.render()[0]

# Concaténer les images pour l’affichage
frame = cv2.hconcat([frame1, frame2])
cv2.imshow(“Cameras”, frame)

if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord(‘q’):
break

camera1.release()
camera2.release()
cv2.destroyAllWindows()

 

  1. Importation des bibliothèques nécessaires : Le script commence par importer cv2 (OpenCV) pour la capture vidéo et le traitement d’images, ainsi que torch, une bibliothèque de machine learning qui permet de charger et d’utiliser le modèle YOLOv5.
  2. Chargement du modèle YOLOv5 : Le modèle YOLOv5 est chargé depuis le dépôt ultralytics sur GitHub grâce à la fonction
    torch.hub.load

    , en spécifiant ‘yolov5x’ comme modèle pré-entraîné. ‘yolov5x’ est l’une des versions de YOLOv5, connue pour sa précision élevée, bien qu’elle soit plus gourmande en ressources que ses variantes plus petites.

  3. Initialisation des caméras : Deux objets
    VideoCapture

    sont créés pour les deux caméras.

    cv2.VideoCapture(0)

    et

    cv2.VideoCapture(4)

    sont utilisés pour initialiser la première et la deuxième caméra, respectivement. Les indices des caméras (0 et 4 dans ce cas) dépendent de l’ordre dans lequel les caméras sont reconnues par le système.

  4. Vérification de l’ouverture des caméras : Le script vérifie si chaque caméra a été correctement initialisée. Si une caméra ne peut pas être ouverte, un message d’erreur est affiché.
  5. Boucle de traitement des images : Une boucle
    while True

    est utilisée pour lire les images de chaque caméra en continu.

    camera.read()

    renvoie un booléen qui indique si la lecture a été réussie (

    ret

    ) et l’image capturée (

    frame

    ).

  6. Application de YOLOv5 aux images : Pour chaque image capturée, le modèle YOLOv5 est appliqué via
    model(frame)

    . Cela permet de détecter les objets dans l’image et de renvoyer les résultats, qui incluent les cadres de délimitation, les classes d’objets et les scores de confiance.

  7. Rendu des détections : Les résultats de la détection sont rendus sur les images originales avec
    results.render()

    , qui superpose les cadres de délimitation et les étiquettes d’identification sur les objets détectés.

  8. Affichage des images : Les images traitées de chaque caméra sont concaténées horizontalement avec
    cv2.hconcat

    et affichées dans une fenêtre nommée “Cameras”.

  9. Sortie de la boucle : La boucle peut être interrompue par l’utilisateur en appuyant sur la touche ‘q’, permettant ainsi de fermer proprement les flux vidéo et de détruire toutes les fenêtres OpenCV ouvertes.

Ce script démontre la puissance et la flexibilité de combiner YOLOv5 et OpenCV pour la détection d’objets en temps réel sur plusieurs sources vidéo. L’application de telles technologies ouvre des horizons vastes pour des applications allant de la surveillance de sécurité avancée à des solutions innovantes dans le domaine de la recherche et au-delà.

Reconstruction 3D et Stéréoscopie avec OpenCV

OpenCV est une bibliothèque open-source largement utilisée pour le traitement d’images et la vision par ordinateur. Elle offre un large éventail de fonctions pour la reconstruction 3D et la stéréoscopie.

Stéréoscopie

La stéréoscopie est une technique permettant de créer une illusion de profondeur en combinant deux images prises à partir de points de vue légèrement différents. OpenCV propose plusieurs fonctions pour la stéréoscopie, notamment :

  • Calibrage de la caméra: Cette étape est nécessaire pour déterminer les paramètres intrinsèques et extrinsèques des caméras utilisées pour capturer les images stéréo.
  • Correspondance stéréo: Cette étape consiste à trouver les correspondances entre les pixels des deux images stéréo.
  • Triangulation: Cette étape consiste à calculer les coordonnées 3D des points correspondants.

Reconstruction 3D

La reconstruction 3D est le processus de création d’un modèle 3D à partir d’images 2D. OpenCV propose plusieurs fonctions pour la reconstruction 3D, notamment :

  • Nuage de points: Un nuage de points est un ensemble de points 3D qui représentent la surface d’un objet.
  • Maillage: Un maillage est une collection de triangles qui connectent les points d’un nuage de points.
  • Texture: La texture est une image qui est appliquée à la surface d’un maillage pour lui donner un aspect réaliste.

Exemple d’utilisation:

OpenCV peut être utilisé pour reconstruire un modèle 3D d’un objet à partir de deux images stéréo. La première étape consiste à calibrer les caméras et à trouver les correspondances entre les pixels des deux images. Ensuite, les coordonnées 3D des points correspondants peuvent être calculées par triangulation. Enfin, un nuage de points, un maillage et une texture peuvent être générés à partir des coordonnées 3D.

Ressources supplémentaires:

N’hésitez pas à me poser des questions si vous avez besoin de plus d’informations.

Extraction de Caractéristiques avec le Filtre de Gabor

Les filtres de Gabor sont utilisés pour l’extraction de caractéristiques, notamment pour l’analyse de textures et la reconnaissance de formes.

def gabor_filter(img, kernel_size=21):
# Créer un ensemble de filtres de Gabor avec différentes orientations
gabor_kernels = [cv2.getGaborKernel((kernel_size, kernel_size), 4.0, theta, 10.0, 0.5, 0, ktype=cv2.CV_32F) for theta in np.arange(0, np.pi, np.pi / 4)]

# Appliquer les filtres de Gabor à l’image
filtered_images = [cv2.filter2D(img, cv2.CV_8UC3, kernel) for kernel in gabor_kernels]

return filtered_images

gabor_filtered_images = gabor_filter(gray)

for filtered_image in gabor_filtered_images:
cv2.imshow(‘Gabor Filtered’, filtered_image)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

 

Le filtre de Gabor est un outil puissant pour l’extraction de caractéristiques dans le domaine du traitement d’image. Il s’inspire du système visuel humain et s’avère particulièrement efficace pour capturer des textures et des orientations spécifiques dans les images.

Fonctionnement:

Le filtre de Gabor est une ondelette 2D définie par une fonction gaussienne modulée par une sinusoïde. Il est paramétré par plusieurs variables:

  • Échelle: Détermine la taille du filtre et la grossièreté des textures qu’il peut capturer.
  • Orientation: Détermine l’angle des structures que le filtre recherche.
  • Fréquence: Détermine la finesse des détails que le filtre peut capturer.

Applications:

L’extraction de caractéristiques avec le filtre de Gabor trouve de nombreuses applications dans le traitement d’image, notamment:

  • Détection de visage: Le filtre de Gabor peut être utilisé pour détecter des caractéristiques faciales telles que les yeux, le nez et la bouche.
  • Classification de textures: Le filtre de Gabor peut être utilisé pour distinguer différentes textures, comme la peau, les cheveux et les vêtements.
  • Segmentation d’image: Le filtre de Gabor peut être utilisé pour segmenter une image en différentes régions en fonction de leurs caractéristiques textuelles.

Avantages:

  • Efficacité: Le filtre de Gabor est un outil efficace pour capturer des textures et des orientations spécifiques dans les images.
  • Flexibilité: Les paramètres du filtre de Gabor peuvent être ajustés pour s’adapter à différentes applications.
  • Interprétabilité: Les caractéristiques extraites par le filtre de Gabor sont faciles à interpréter et à visualiser.

Inconvénients:

  • Calculatoire: Le calcul des réponses du filtre de Gabor peut être gourmand en temps de calcul.
  • Sensibilité au bruit: Le filtre de Gabor est sensible au bruit présent dans l’image.

Conclusion:

Le filtre de Gabor est un outil puissant et flexible pour l’extraction de caractéristiques dans le domaine du traitement d’image. Il est particulièrement efficace pour capturer des textures et des orientations spécifiques dans les images.

Ressources supplémentaires:

N’hésitez pas à me poser des questions si vous avez besoin de plus d’informations.

Installer Python dans Visual Studio Code (VSCode)

Installer Python dans Visual Studio Code (VSCode)

Pour installer Python dans Visual Studio Code (VSCode), suivez ces étapes :

  1. Installez Python sur votre ordinateur:
    • Téléchargez Python depuis le site officiel de Python .
    • Exécutez l’installateur. Durant l’installation, assurez-vous de cocher l’option “Add Python to PATH” (Ajouter Python au PATH) pour faciliter l’accès à Python depuis la ligne de commande.
  2. Installez Visual Studio Code:
  3. Ouvrez Visual Studio Code.
  4. Installez l’extension Python pour Visual Studio Code:
    • Dans VSCode, allez à l’onglet “Extensions” (le symbole du carré divisé en quatre sur la barre latérale gauche) ou utilisez le raccourci
      Ctrl+Shift+X

      .

    • Cherchez “Python” dans la barre de recherche des extensions.
    • Trouvez l’extension “Python” développée par Microsoft et cliquez sur “Installer”.
  5. Configurer l’interpréteur Python:
    • Une fois l’extension installée, ouvrez un fichier Python (un fichier avec l’extension
      .py

      ).

    • Si vous ouvrez un fichier Python pour la première fois, VSCode peut vous demander de sélectionner un interpréteur Python. Si ce n’est pas le cas, vous pouvez sélectionner ou changer l’interpréteur en cliquant sur la barre d’état en bas à gauche de la fenêtre de VSCode, où il est écrit “Select Python Interpreter”.
    • Dans la liste déroulante, choisissez l’interpréteur Python que vous souhaitez utiliser. Il doit correspondre à la version de Python que vous avez installée sur votre système.
  6. Vérifier l’installation:
    • Pour vérifier que tout est configuré correctement, créez un nouveau fichier Python (par exemple,
      test.py

      ) et écrivez un petit script, comme

      print("Hello, Python!")

      .

    • Exécutez ce script en faisant un clic droit dans l’éditeur de texte et en choisissant “Run Python File in Terminal” (Exécuter le fichier Python dans le Terminal). Vous devriez voir le résultat s’afficher dans le terminal intégré de VSCode.

Ces étapes vous permettront de configurer Python dans VSCode, vous offrant un environnement de développement intégré pour écrire et exécuter vos scripts Python.


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