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Segmentación de imágenes con Ultralytics YOLO11 en Google Colab

Descubre cómo utilizar eficazmente Ultralytics YOLO11 para la segmentación de imágenes, aprovechando un conjunto de datos de piezas de automóviles en Google Colab para entrenar y probar sin problemas.

Ultralytics YOLO como el último Ultralytics YOLO11, admiten diversas tareas de visión por ordenador, como la detección de objetos, la clasificación de imágenes y la segmentación de instancias. Cada una de estas tareas pretende reproducir un aspecto específico de la visión humana, haciendo posible que las máquinas vean e interpreten el mundo que las rodea. 

Por ejemplo, considera cómo un alumno de una clase de arte puede coger un lápiz y esbozar un objeto en un dibujo. Entre bastidores, su cerebro está realizando una segmentación, distinguiendo el objeto del fondo y de otros elementos. La segmentación de imágenes logra un objetivo similar utilizando la inteligencia artificial (IA), descomponiendo los datos visuales en partes significativas para que las máquinas puedan comprenderlos. Esta técnica puede utilizarse en diversas aplicaciones de muchos sectores. 

Fig 1. Ultralytics YOLO11 se utiliza para segmentar objetos en una imagen.

Un ejemplo práctico es la segmentación de piezas de automóvil. Al identificar y categorizar componentes específicos de un vehículo, la segmentación de imágenes puede agilizar procesos en sectores como la fabricación y reparación de automóviles y la catalogación en el comercio electrónico.

En este artículo, exploraremos cómo puedes utilizar Ultralytics YOLO11 , Google Colab y el conjunto de datos de segmentación de piezas de automóvil Roboflow para construir una solución que pueda identificar y segmentar con precisión las piezas de automóvil.

Ultralytics YOLO11 es fácil de usar

Ultralytics YOLO11 está disponible como modelo preentrenado y entrenado en el conjunto de datos COCO, que abarca 80 clases de objetos diferentes. Sin embargo, para aplicaciones específicas, como la segmentación de piezas de automóviles, el modelo se puede entrenar a medida para que se adapte mejor a tu conjunto de datos y caso de uso. Esta flexibilidad permite que YOLO11 funcione bien tanto en tareas de uso general como en tareas muy especializadas.

El entrenamiento personalizado consiste en utilizar el modelo YOLO11 preentrenado y afinarlo en un nuevo conjunto de datos. Al proporcionar ejemplos etiquetados específicos de tu tarea, el modelo aprende a reconocer y segmentar objetos exclusivos de tu proyecto. El entrenamiento personalizado garantiza una mayor precisión y relevancia en comparación con confiar en pesos genéricos preentrenados.

Configurar YOLO11 para un entrenamiento personalizado es sencillo. Con una configuración mínima, puedes cargar el modelo y el conjunto de datos, iniciar el entrenamiento y controlar métricas como la pérdida y la precisión durante el proceso. YOLO11 también incluye herramientas integradas para la validación y la evaluación, lo que facilita la valoración del rendimiento de tu modelo. 

Ejecutando Ultralytics YOLO11 en Google Colab

En la formación a medida YOLO11, hay algunas opciones diferentes para configurar un entorno. Una de las opciones más accesibles y cómodas es Google Colab. He aquí algunas ventajas de utilizar Google Colab para la formación YOLO11 :

  • Acceso gratuito a los recursos: Google Colab proporciona GPUs (Unidades de Procesamiento Gráfico) y TPUs (Tensor Unidades de Procesamiento), lo que te permite entrenar YOLO11 sin hardware costoso.
  • Entorno colaborativo: Google Colab te ayuda a compartir cuadernos, almacenar trabajo en Google Drive y simplificar el trabajo en equipo mediante una colaboración y un seguimiento de versiones sencillos.
  • Bibliotecas preinstaladas: Con herramientas preinstaladas como PyTorch y TensorFlow, Google Colab simplifica el proceso de configuración y te ayuda a empezar rápidamente.
  • Integración en la nube: Puedes cargar fácilmente conjuntos de datos desde Google Drive, GitHub u otras fuentes en la nube, simplificando la preparación y el almacenamiento de datos.
Fig. 2. El cuaderno Google Colab YOLO11 .

Ultralytics también ofrece un cuadernoGoogle Colab preconfigurado específicamente para la formación YOLO11 . Este cuaderno incluye todo lo que necesitas, desde la formación del modelo hasta la evaluación del rendimiento, haciendo que el proceso sea sencillo y fácil de seguir. Es un gran punto de partida y te permite centrarte en ajustar el modelo a tus necesidades específicas sin preocuparte de complicados pasos de configuración.

Una visión general del conjunto de datos de segmentación de piezas de automóvil Roboflow

Tras decidir tu entorno de entrenamiento, el siguiente paso es recopilar datos o elegir un conjunto de datos adecuado para segmentar piezas de automóviles. Elconjunto de datos de segmentación de piezas de automóvil Roboflow , disponible en Roboflow Universe, es mantenido por Roboflow, una plataforma que proporciona herramientas para construir, entrenar y desplegar modelos de visión por ordenador. Este conjunto de datos incluye 3.156 imágenes de entrenamiento, 401 imágenes de validación y 276 imágenes de prueba, todas ellas con anotaciones de alta calidad de piezas de coches como parachoques, puertas, retrovisores y ruedas.

Normalmente, tendrías que descargar el conjunto de datos de Roboflow Universe y configurarlo manualmente para el entrenamiento en Google Collab. Sin embargo, el paqueteUltralytics Python simplifica este proceso al ofrecer una integración perfecta y herramientas preconfiguradas.

Fig. 3. Ejemplos del conjunto de datos de segmentación de piezas de automóvil.

Con Ultralytics, el conjunto de datos está listo para usar mediante un archivo YAML preconfigurado que incluye las rutas del conjunto de datos, las etiquetas de las clases y otros parámetros de entrenamiento. Esto se encarga de la configuración por ti, para que puedas cargar rápidamente el conjunto de datos y ponerte directamente a entrenar tu modelo. Además, el conjunto de datos está estructurado con conjuntos de entrenamiento, validación y prueba específicos, lo que facilita el seguimiento del progreso y la evaluación del rendimiento.

Al aprovechar el conjunto de datos de segmentación de Roboflow Carparts con las herramientas proporcionadas por Ultralytics YOLO11 , dispones de un flujo de trabajo sin fisuras para construir modelos de segmentación de forma eficiente en plataformas como Google Colab. Este enfoque reduce el tiempo de configuración y te permite centrarte en perfeccionar tu modelo para aplicaciones del mundo real.

Aplicaciones reales de la segmentación de piezas de automóvil

La segmentación de piezas de automóviles tiene diversos usos prácticos en diferentes sectores. Por ejemplo, en los talleres de reparación, puede ayudar a identificar y categorizar rápidamente los componentes dañados para que el proceso de reparación sea más rápido y eficaz. Del mismo modo, en el sector de los seguros, los modelos de segmentación pueden automatizar las evaluaciones de siniestros analizando imágenes de vehículos dañados para identificar las piezas afectadas. Esto acelera el proceso de reclamación, reduce los errores y ahorra tiempo tanto a las aseguradoras como a los clientes.

Fig 4. Segmentación de piezas de automóvil mediante YOLO.

En cuanto a la fabricación, la segmentación ayuda al control de calidad inspeccionando las piezas de los coches en busca de defectos, garantizando la coherencia y reduciendo los residuos. Estas aplicaciones muestran cómo la segmentación de piezas de automóviles puede transformar las industrias haciendo que los procesos sean más seguros, rápidos y precisos.

Guía paso a paso: uso de YOLO11 en Google Colab 

Ahora que hemos cubierto todos los detalles, es hora de ponerlo todo junto. Para empezar, puedes consultar nuestro vídeo de YouTube, que te guía por todo el proceso de configuración, formación y validación de un modelo YOLO11 para la segmentación de piezas de automóviles.

Aquí tienes un resumen rápido de los pasos necesarios:

  • Configura tu entorno en Google Colab: Activa la compatibilidad con GPU e instala el paquete Ultralytics Python para preparar el entrenamiento del modelo.
  • Carga el modelo YOLO11 : Empieza con un modelo de segmentación YOLO11 preentrenado para ahorrar tiempo y aprovechar las características existentes para la segmentación de piezas de coche.
  • Entrena el modelo con el conjunto de datos: Utiliza el archivo "carparts-seg.yaml" durante el entrenamiento para descargar, configurar y utilizar automáticamente el conjunto de datos de segmentación de piezas de coches Roboflow . Ajusta parámetros como las épocas, el tamaño de la imagen y el tamaño del lote para afinar el modelo.
  • Supervisa el progreso del entrenamiento: Realiza un seguimiento de las métricas de rendimiento clave, como la pérdida de segmentación y la Precisión Media Media (mAP), para asegurarte de que el modelo mejora según lo esperado.
  • Valida y despliega el modelo: Prueba el modelo entrenado en el conjunto de validación para confirmar su precisión y expórtalo para aplicaciones del mundo real, como el control de calidad o el procesamiento de reclamaciones de seguros.

Ventajas de utilizar YOLO11 para la segmentación de piezas de automóvil

YOLO11 es una herramienta fiable y eficaz para la segmentación de piezas de automóviles, que ofrece una serie de ventajas que la hacen ideal para diversas aplicaciones del mundo real. He aquí las principales ventajas:

  • Velocidad y eficacia: YOLO11 procesa las imágenes rápidamente manteniendo una gran precisión, lo que lo hace adecuado para tareas en tiempo real como el control de calidad y los vehículos autónomos.
  • Gran precisión: El modelo destaca en la detección y segmentación de múltiples objetos dentro de una misma imagen, lo que garantiza una identificación precisa de las piezas del coche.
  • Escalabilidad: YOLO11 puede manejar grandes conjuntos de datos y tareas de segmentación complejas, por lo que es escalable para aplicaciones industriales.
  • Múltiples integraciones: Ultralytics admite integraciones con plataformas como Google Colab, Ultralytics Hub y otras herramientas populares, mejorando la flexibilidad y la accesibilidad para los desarrolladores.

Consejos para trabajar con YOLO11 en Google Collab

Aunque Google Colab hace que los flujos de trabajo de aprendizaje automático sean mucho más fáciles de manejar, puede llevar un poco de tiempo acostumbrarse a él si eres nuevo. Navegar por la configuración basada en la nube, los ajustes de tiempo de ejecución y los límites de sesión puede parecer complicado al principio, pero hay algunos consejos que pueden hacer que las cosas sean mucho más fluidas.

Aquí tienes algunas consideraciones a tener en cuenta:

  • Empieza por activar la aceleración GPU en los ajustes de ejecución para acelerar el entrenamiento. 
  • Como Colab se ejecuta en la nube, asegúrate de que tienes una conexión a Internet estable para acceder a recursos como conjuntos de datos y repositorios. 
  • Organiza tus archivos y conjuntos de datos en Google Drive o GitHub para facilitar su carga y gestión en Colab.
  • Si te encuentras con limitaciones de memoria en la capa gratuita de Colab, prueba a reducir el tamaño de la imagen o el tamaño del lote durante el entrenamiento. 
  • Recuerda guardar tu modelo y tus resultados con regularidad, ya que las sesiones Colab tienen límites de tiempo, y no querrás perder tus progresos. 

Consigue más con YOLO11

Ultralytics YOLO11combinado con plataformas como Google Colab y conjuntos de datos como el conjunto de datos Roboflow Carparts Segmentation, hace que la segmentación de imágenes sea sencilla y accesible. Con sus herramientas intuitivas, sus modelos preentrenados y su fácil configuración, YOLO11 te permite sumergirte en tareas avanzadas de visión por ordenador con facilidad. 

Tanto si quieres mejorar la seguridad en automoción, optimizar la fabricación o crear aplicaciones innovadoras de IA, esta combinación te proporciona las herramientas que te ayudarán a tener éxito. Con Ultralytics YOLO11 , no sólo construyes modelos, sino que allanas el camino para soluciones más inteligentes y eficientes en el mundo real.

Para saber más, consulta nuestro repositorio de GitHub y participa en nuestra comunidad. Explora las aplicaciones de la IA en los coches autoconducidos y la visión por ordenador para la agricultura en nuestras páginas de soluciones. 🚀

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