Instance-segmentatie met Mask R-CNN

Deep Learning voor afbeeldingen met PyTorch

Michal Oleszak

Machine Learning Engineer

Faster R-CNN

Faster R-CNN-architectuurdiagram

Mask R-CNN

Mask R-CNN-architectuurdiagram

Voorgetrainde Mask R-CNN in PyTorch

from torchvision.models.detection import \
maskrcnn_resnet50_fpn


model = maskrcnn_resnet50_fpn(pretrained=True)
model.eval()


image = Image.open("cat_and_laptop.jpg")
transform = transforms.Compose([
    transforms.ToTensor()
])
image_tensor = transform(image).unsqueeze(0)


with torch.no_grad():
    prediction = model(image_tensor)

Importeer het Mask R-CNN-model
Laad het voorgetrainde model
Laad testafbeelding en zet om naar tensor

foto van een kat naast een laptop

Geef de afbeeldingstensor aan het model door

Modeluitvoer

Labels

prediction[0]["labels"]

tensor([
    17, 73, 76, 73, 67, 42, 63, 84,73, 65, 
    17, 73, 73, 73, 84, 72, 76, 76,17, 15
])

Klassenamen

print(class_names[17], class_names[73])

cat laptop

Klassekansen

prediction[0]["scores"]

tensor([
    0.9981, 0.9672, 0.9061, 0.6893, 0.3729, 
    ..., 
    0.0745, 0.0705, 0.0623, 0.0610, 0.0508
])

Maskers

prediction[0]["masks"]

tensor([[[[0., 0., 0.,  ..., 0., 0., 0.],
          ...]]]])

Zachte maskers

Unieke mask-waarden

prediction[0]["masks"].unique()

tensor([0.0000e+00, 5.9713e-08, ..., 
        9.9989e-01, 9.9990e-01])

Mask R-CNN-maskers:
- Waarden tussen 0 en 1
- Geven de zekerheid van het model per pixel dat die tot het object hoort
- Informatiever dan binaire maskers
- Indien nodig te binariseren met een drempel

Zachte maskers weergeven

masks = prediction[0]["masks"]
labels = prediction[0]["labels"]


for i in range(2):
    plt.imshow(image)

    plt.imshow(
        masks[i, 0],
        cmap="jet",
        alpha=0.5,
    )

    plt.title(
        f"Object: {class_names[labels[i]]}"
    )
    plt.show()

Haal masks en labels uit prediction
Loop over de top 2 objecten en plot de originele afbeelding
Plot per object het semi-transparante masker
Voeg titel toe en toon

Zachte maskers weergeven

Instance-segmentatiemaskers over de afbeeldingen

Laten we oefenen!

Deep Learning voor afbeeldingen met PyTorch