detect

Обнаружение объектов с помощью детектора объектов YOLO v2, сконфигурированного для монокулярной камеры

Свернуть все на странице

Синтаксис

bboxes = detect(detector,I)
[bboxes,scores] = detect(detector,I)
[___,labels] = detect(detector,I)
[___] = detect(___,roi)
detectionResults = detect(detector,ds)
[___] = detect(___,Name,Value)

Описание

bboxes = detect(detector,I) обнаруживает объекты в изображении I Использование детектора объектов версии 2 (YOLO v2), настроенного для монокулярной камеры, выполняется только один раз. Местоположения обнаруженных объектов возвращаются как набор ограничивающих рамок.

При использовании этой функции используйте CUDA®-активный NVIDIA® Настоятельно рекомендуется использовать графический процессор. Графический процессор значительно сокращает время расчетов. Для использования графический процессор требуется Parallel Computing Toolbox™. Для получения информации о поддерживаемых вычислительных возможностях смотрите Поддержку GPU by Release (Parallel Computing Toolbox).

пример

[bboxes,scores] = detect(detector,I) также возвращает оценки достоверности обнаружения для каждого ограничивающего прямоугольника.

пример

[___,labels] = detect(detector,I) возвращает категориальный массив меток, назначенных ограничивающим рамкам, в дополнение к выходным аргументам из предыдущего синтаксиса. Метки, используемые для классов объектов, определяются во время обучения с помощью trainYOLOv2ObjectDetector функция.

[___] = detect(___,roi) обнаруживает объекты в прямоугольной области поиска, заданной roi. Используйте выходные аргументы из любого из предыдущих синтаксисов. Задайте входные параметры из любого из предыдущих синтаксисов.

detectionResults = detect(detector,ds) обнаруживает объекты в пределах ряда изображений, возвращаемых read функция входного datastore.

пример

[___] = detect(___,Name,Value) также задает опции, использующие одну или несколько Name,Value пара аргументов в дополнение к входным параметрам в любом из предыдущих синтаксисов.

Примеры

свернуть все

Этот пример использует:

Открыть Live Script

Сконфигурируйте детектор объектов YOLO v2 для обнаружения транспортных средств в видео, захваченном монокулярной камерой.

Загрузка yolov2ObjectDetector объект предварительно обучен обнаружению транспортных средств.

vehicleDetector = load('yolov2VehicleDetector.mat','detector');
detector = vehicleDetector.detector;

Моделируйте монокулярный датчик камеры путем создания monoCamera объект. Этот объект содержит характеристики камеры и местоположение камеры на автомобиль , оборудованный датчиком.

focalLength = [309.4362 344.2161];    % [fx fy]
principalPoint = [318.9034 257.5352]; % [cx cy]
imageSize = [480 640];                % [mrows ncols]
height = 2.1798;                      % Height of camera above ground, in meters
pitch = 14;                           % Pitch of camera, in degrees
intrinsics = cameraIntrinsics(focalLength,principalPoint,imageSize);

sensor = monoCamera(intrinsics,height,'Pitch',pitch);

Сконфигурируйте детектор для использования с камерой. Ограничьте ширину обнаруженных объектов 1,5-2,5 метра. Сконфигурированный детектор является yolov2ObjectDetectorMonoCamera объект.

vehicleWidth = [1.5 2.5];
detectorMonoCam = configureDetectorMonoCamera(detector,sensor,vehicleWidth);

Настройте считыватель видео и прочтите вход монокулярное видео.

videoFile = '05_highway_lanechange_25s.mp4';
reader = VideoReader(videoFile);

Создайте видеоплеер для отображения видео и выводимых обнаружений. 

videoPlayer = vision.DeployableVideoPlayer();

Обнаружение транспортных средств в видео при помощи детектора. Задайте порог обнаружения 0,6. Аннотируйте видео с ограничивающими рамками для обнаружений, меток и оценок достоверности обнаружения. 

cont = hasFrame(reader);
while cont
    I = readFrame(reader);
    [bboxes,scores,labels] = detect(detectorMonoCam,I,'Threshold',0.6); % Run the YOLO v2 object detector
    
    if ~isempty(bboxes)
        displayLabel = strcat(cellstr(labels),':',num2str(scores));
        I = insertObjectAnnotation(I,'rectangle',bboxes,displayLabel);
    end
    step(videoPlayer, I);    
    cont = hasFrame(reader) && isOpen(videoPlayer); % Exit the loop if the video player figure window is closed
end

Входные параметры

свернуть все

Детектор объектов YOLO v2, настроенный для монокулярной камеры, задается как yolov2ObjectDetectorMonoCamera объект. Чтобы создать этот объект, используйте configureDetectorMonoCamera функция со monoCamera объект и обученные yolov2ObjectDetector объект как входы.

Входное изображение, заданное как H -by- W -by- C -by- B числовой массив изображений Изображения должны быть реальными, непараметрическими, полутоновыми или RGB изображениями.

  • H: Высота

  • W: Ширина

  • C: Размер канала в каждом изображении должен быть равен размеру входного канала сети. Для примера, для полутоновых изображений C должны быть равны 1. Для цветных изображений RGB он должен быть равен 3.

  • B: Количество изображений в массиве.

Детектор чувствителен к области значений входного изображения. Поэтому убедитесь, что вход области значений изображения аналогичен области значений изображений, используемых для обучения детектора. Например, если детектор был обучен на uint8 изображения, переключите это входное изображение в область значений [0, 255] с помощью im2uint8 или rescale функция. Размер этого входного изображения должен быть сопоставим с размерами изображений, используемых в обучении. Если эти размеры сильно отличаются, детектор испытывает трудности с обнаружением объектов, потому что шкала объектов в вход изображении отличается от шкалы объектов, для идентификации которых был обучен детектор. Рассмотрим, использовали ли вы SmallestImageDimension свойство во время обучения для изменения размера обучающих изображений.

Типы данных: uint8 | uint16 | int16 | double | single | logical

Datastore, заданный как объект datastore, содержащий набор изображений. Каждое изображение должно быть полутоновым, RGB или многоканальным изображением. Функция обрабатывает только первый столбец datastore, который должен содержать изображения и должен быть массивами ячеек или таблицами с несколькими столбцами.

Необходимая область поиска, определенная как [<reservedrangesplaceholder3> <reservedrangesplaceholder2> <reservedrangesplaceholder1> <reservedrangesplaceholder0>] вектор. Вектор задает верхний левый угол и размер области в пикселях.

Аргументы в виде пар имя-значение

Задайте необязательные разделенные разделенными запятой парами Name,Value аргументы. Name - имя аргумента и Value - соответствующее значение. Name должны находиться внутри кавычек. Можно задать несколько аргументов в виде пар имен и значений в любом порядке Name1,Value1,...,NameN,ValueN.

Пример: detect(detector,I,'Threshold',0.25)

Порог обнаружения, заданный как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'Threshold' и скаляром в области значений [0, 1]. Обнаружение, которое счета меньше этого порога значения, удаляется. Чтобы уменьшить ложные срабатывания, увеличьте это значение.

Выберите самый сильный ограничивающий прямоугольник для каждого обнаруженного объекта, заданный как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'SelectStrongest' и true или false.

  • true - Возвращает самый сильный ограничивающий прямоугольник на объект. Метод вызывает selectStrongestBboxMulticlass функция, которая использует немаксимальное подавление, чтобы исключить перекрывающиеся ограничивающие прямоугольники на основе их оценок достоверности.

    По умолчанию, selectStrongestBboxMulticlass функция вызывается следующим образом

     selectStrongestBboxMulticlass(bbox,scores,...
                               'RatioType','Min',...
                               'OverlapThreshold',0.5);

  • false - Возвращает все обнаруженные ограничительные рамки. Затем можно написать свой собственный пользовательский метод, чтобы исключить перекрывающиеся ограничительные рамки.

Минимальный размер области, заданный как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'MinSize' и вектор вида [height width]. Модули указаны в пикселях. Минимальный размер области определяет размер наименьшей области, содержащей объект.

По умолчанию 'MinSize' 1 на 1.

Максимальный размер области, заданный как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'MaxSize' и вектор вида [height width]. Модули указаны в пикселях. Максимальный размер области определяет размер самой большой области, содержащей объект.

По умолчанию 'MaxSize' задается высота и ширина входного изображения, I. Чтобы уменьшить время расчета, установите это значение на известный максимальный размер области для объектов, которые могут быть обнаружены в вход тестовом изображении.

Аппаратный ресурс, на котором можно запустить детектор, задается как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'ExecutionEnvironment' и 'auto', 'gpu', или 'cpu'.

  • 'auto' - Используйте графический процессор, если он доступен. В противном случае используйте центральный процессор.

  • 'gpu' - Использовать графический процессор. Для использования GPU необходимо иметь Parallel Computing Toolbox и графический процессор NVIDIA с поддержкой CUDA. Если подходящий графический процессор недоступен, функция возвращает ошибку. Для получения информации о поддерживаемых вычислительных возможностях смотрите Поддержку GPU by Release (Parallel Computing Toolbox).

  • 'cpu' - Использовать центральный процессор.

Оптимизация эффективности, заданная как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'Acceleration' и одно из следующих:

  • 'auto' - Автоматически применить ряд оптимизаций, подходящих для входной сети и аппаратного ресурса.

  • 'mex' - Скомпилируйте и выполните MEX-функцию. Эта опция доступна только при использовании графического процессора. Для использования GPU требуется Parallel Computing Toolbox и графический процессор NVIDIA с поддержкой CUDA. Если Parallel Computing Toolbox или подходящий графический процессор недоступен, то функция возвращает ошибку. Для получения информации о поддерживаемых вычислительных возможностях смотрите Поддержку GPU by Release (Parallel Computing Toolbox).

  • 'none' - Отключить все ускорения.

Опция по умолчанию 'auto'. Если 'auto' задано, MATLAB® применит несколько совместимых оптимизаций. Если вы используете 'auto' Опция никогда не генерирует MEX-функцию.

Использование 'Acceleration' опции 'auto' и 'mex' может предложить преимущества эффективности, но за счет увеличения начального времени запуска. Последующие вызовы с совместимыми параметрами выполняются быстрее. Используйте оптимизацию эффективности, когда вы планируете вызывать функцию несколько раз с помощью новых входных данных.

The 'mex' опция генерирует и выполняет MEX-функцию на основе сети и параметров, используемых в вызове функции. Одновременно с одной сетью можно связать несколько MEX-функции. Очистка сетевой переменной также очищает все MEX-функции, связанные с этой сетью.

The 'mex' опция доступна только для входных данных, заданных как числовой массив, массив ячеек из числовых массивов, таблица или datastore изображений. Никакие другие типы datastore не поддерживают 'mex' опция.

The 'mex' опция доступна только при использовании графического процессора. Необходимо также установить компилятор C/C + +. Инструкции по настройке см. в MEX Setup (GPU Coder).

'mex' ускорение не поддерживает все слои. Список поддерживаемых слоев см. в разделе Поддерживаемые слои (GPU Coder).

Выходные аргументы

свернуть все

Расположение объектов, обнаруженных в входном изображении или изображениях, возвращенных в виде матрицы M -by-4 или массива ячеек B -by-1. M - количество ограничивающих рамок в изображении, а B - количество матриц M -на 4, когда вход содержит массив изображений.

Каждая строка bboxes содержит четырехэлементный вектор вида [x y width height]. Этот вектор задает верхний левый угол и размер соответствующего ограничивающего прямоугольника в пикселях.

Достоверные оценки обнаружения, возвращенные как M-на-1 вектор или B-на-1 массив ячеек. M - количество ограничивающих рамок в изображении, а B - количество векторов M -by-1, когда вход содержит массив изображений. Более высокий счет указывает на более высокое доверие в обнаружении.

Метки для ограничивающих рамок, возвращенные как M-на-1 категориальный массив или B-на-1 массив ячеек. M - количество меток в изображении, а B - количество M-на-1 категориальных массивов, когда вход содержит массив изображений. Вы определяете имена классов, используемые для маркировки объектов, когда вы обучаете вход detector.

Результаты обнаружения, возвращенные как 3-столбцевая таблица с именами переменных, Boxes, Scores и Labels. Столбец Boxes содержит M на 4 матрицы M ограничивающих прямоугольников для объектов, найденных на изображении. Каждая строка содержит ограничивающий прямоугольник как вектор с 4 элементами в формате [x, y, width, height]. Формат задает положение и размер верхнего левого угла в пикселях ограничивающего прямоугольника на соответствующем изображении.

См. также

Приложения

Функции

Объекты

Введенный в R2019a

Документация по Automated Driving Toolbox

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте