YOLOv5 实例分割用 OPenCV DNN C++ 部署-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了YOLOv5 实例分割用 OPenCV DNN C++ 部署。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

Pre:

如果之前从没接触过实例分割，建议先了解一下实例分割的输出是什么。

实例分割两个关键输出是：mask系数、mask原型

本文参考自该项目(这么优秀的代码当然要给star!)：GitHub - UNeedCryDear/yolov5-seg-opencv-onnxruntime-cpp: yolov5 segmentation with onnxruntime and opencv

Pre:

一、代码总结

1、实例分割输出与目标检测输出的区别？

2、如何获得目标的mask?

二、源码

yolov5_seg_utils.h

yolov5_seg_utils.cpp

yolo_seg.h

yolo_seg.cpp

main.cpp

三、效果

一、代码总结

1、实例分割输出与目标检测输出的区别？

还是写一点实例分割部分的东西吧，互相交流下，嘿嘿。

yolov5n-seg.onnx 一张图片输入会获得两个输出，分别为

output0: float32[1, 25200,117] 。25200是输出anchor的数量，117是4个anchor坐标信息、1个置信度、80个类别概率、32个mask系数。

output1: float32[1,32,160,160]。即一张图片输出的一组mask原型，你可以理解为网络32张mask。在网络输入图上突出前景的mask，共32张，然后尺寸缩小到尺寸为160*160。

2、如何获得目标的mask?

这段代码读起来还挺废脑细胞的。

首先要指出的是，这个mask是相对于目标框的，不是相对于原图的。

获得目标框的mask：

检测框区域映射到mask原型上，然后在原型上裁剪下该区域。
mask系数与目标框区域原型作矩阵乘法，其结果然后进行sigmod运算，阈值化（01二值），便获得突出目标的mask
目标mask映射到原图上

对应源码：

void GetMask2(const Mat& maskProposals, const Mat& mask_protos, OutputSeg& output, const MaskParams& maskParams) {
    int seg_channels = maskParams.segChannels;
    int net_width = maskParams.netWidth;
    int seg_width = maskParams.segWidth;
    int net_height = maskParams.netHeight;
    int seg_height = maskParams.segHeight;
    float mask_threshold = maskParams.maskThreshold;
    Vec4f params = maskParams.params;
    Size src_img_shape = maskParams.srcImgShape;

    Rect temp_rect = output.box;
    // 把已经到原图的检测框坐标信息  映射到  获得mask原型分支的输入尺寸上【160, 160】
    int rang_x = floor((temp_rect.x * params[0] + params[2]) / net_width * seg_width);
    int rang_y = floor((temp_rect.y * params[1] + params[3]) / net_height * seg_height);
    int rang_w = ceil(((temp_rect.x + temp_rect.width) * params[0] + params[2]) / net_width * seg_width) - rang_x;
    int rang_h = ceil(((temp_rect.y  + temp_rect.height) * params[0] + params[3]) / net_width * seg_height) - rang_y;

    //
    rang_w = MAX(rang_w, 1);
    rang_h = MAX(rang_h, 1);
    if (rang_x + rang_w > seg_width){
        if (seg_width - rang_x > 0)
            rang_w =seg_width -rang_x;
        else
            rang_x -= 1;
    }
    if (rang_y + rang_h > seg_height) {
        if (seg_height - rang_y > 0)
            rang_h = seg_height - rang_y;
        else
            rang_y -= 1;
    }

    vector<Range> roi_ranges;
    roi_ranges.push_back(Range(0,1));
    roi_ranges.push_back(Range::all());
    roi_ranges.push_back(Range(rang_y, rang_h+rang_y));
    roi_ranges.push_back(Range(rang_x, rang_w+rang_x));

    // 裁剪mask原型
    Mat temp_mask_protos = mask_protos(roi_ranges).clone(); // 剪裁原型，保存检测框内部的原型，其余位置清零,  以此来获得感兴趣区域(roi)
    Mat protos = temp_mask_protos.reshape(0, { seg_channels, rang_w*rang_h});// 检测至检测框大小？

    // mask系数与mask原型做矩阵乘法
    Mat matmul_res = (maskProposals * protos).t(); // mask系数【1,32】 与 mask原型【32, h*w】进行矩阵相称
    Mat masks_feature = matmul_res.reshape(1,{rang_h, rang_w}); //【1,h,w】
    Mat dest, mask;

    // sigmod
    cv::exp(-masks_feature, dest);
    dest = 1.0 / (1.0 + dest);

    // 检测框坐标 映射到 原图尺寸
    int left = floor((net_width / seg_width * rang_x - params[2]) / params[0]);
    int top = floor((net_width / seg_height * rang_y - params[3]) / params[1]);
    int width = ceil(net_width / seg_height * rang_w / params[0]);
    int height = ceil(net_height / seg_height * rang_h / params[1]);

    // 检测框mask缩放到原图尺寸
    resize(dest, mask, Size(width, height), INTER_NEAREST);

    // 阈值化
    mask = mask(temp_rect - Point(left, top)) > mask_threshold;
    output.boxMask = mask;
}