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10 行Python 代碼實現(xiàn) AI 目標檢測技術【推薦】

更新時間：2019年06月14日 09:45:33 作者：IT白鴿

這篇文章主要介紹了10 行Python 代碼，實現(xiàn) AI 目標檢測技術,看完了代碼，我們在一起聊聊目標檢測背后的技術背景，并解讀這10行Python代碼的由來和實現(xiàn)原理。感興趣的朋友跟隨小編一起看看吧

只需10行Python代碼，我們就能實現(xiàn)計算機視覺中目標檢測。

from imageai.Detection import ObjectDetection
import os

execution_path = os.getcwd()

detector = ObjectDetection()
detector.setModelTypeAsRetinaNet()
detector.setModelPath( os.path.join(execution_path , "resnet50_coco_best_v2.0.1.h5"))
detector.loadModel()
detections = detector.detectObjectsFromImage(input_image=os.path.join(execution_path , "image.jpg"), output_image_path=os.path.join(execution_path , "imagenew.jpg"))

for eachObject in detections:
print(eachObject["name"] + " : " + eachObject["percentage_probability"] )

沒錯，用這寥寥10行代碼，就能實現(xiàn)目前AI產(chǎn)品中應用廣泛的目標檢測技術。

看完了代碼，下面容我們聊聊目標檢測背后的技術背景，并解讀這10行Python代碼的由來和實現(xiàn)原理。

目標檢測簡介

人工智能的一個重要領域就是計算機視覺，它是指計算機及軟件系統(tǒng)識別和理解圖像與視頻的科學。計算機視覺包含很多細分方向，比如圖像識別、目標檢測、圖像生成和圖像超分辨率等。其中目標檢測由于用途廣泛，在計算機視覺領域的意義最為深遠。

目標檢測是指計算機和軟件系統(tǒng)能夠定位出圖像/畫面中的物體，并識別出它們。目標檢測技術已經(jīng)廣泛應用于人臉檢測、車輛檢測、人流量統(tǒng)計、網(wǎng)絡圖像、安防系統(tǒng)和無人車等領域。和其它計算機視覺技術一樣，目標檢測未來會進一步成為人工智能的重要組成部分，有著廣闊的發(fā)展前景。

不過，在軟件應用和系統(tǒng)中使用現(xiàn)代目標檢測方法以及根據(jù)這些方法創(chuàng)建應用，并非簡單直接。早期的目標檢測實現(xiàn)主要是應用一些經(jīng)典算法，比如OpenCV中支持的算法。然而這些算法的表現(xiàn)并不穩(wěn)定，在不同情況下差異巨大。

2012年深度學習技術的突破性進展，催生了一大批高度精準的目標檢測算法，比如R-CNN，F(xiàn)ast-RCNN，F(xiàn)aster-RCNN，RetinaNet和既快又準的SSD及YOLO。使用這些基于深度學習的方法和算法，需要理解大量的數(shù)學和深度學習框架?，F(xiàn)在全世界有數(shù)以百萬計的開發(fā)者在借助目標檢測技術創(chuàng)造新產(chǎn)品新項目，但由于理解和使用較為復雜困難，仍有很多人不得要領。

為了解決這個困擾開發(fā)者們的問題，計算機視覺專家Moses Olafenwa帶領團隊推出了Python庫ImageAI，能讓開發(fā)人員只需寥寥數(shù)行代碼就能很容易的將最先進的計算機視覺技術應用到自己的項目和產(chǎn)品中。

我們開頭所示的10行代碼實現(xiàn)，就是要用到ImageAI。

如何借助ImageAI輕松實現(xiàn)目標檢測

使用ImageAI執(zhí)行目標檢測，你只需以下4步：

1.在電腦上安裝Python

2.安裝ImageAI及其環(huán)境依賴

3.下載目標檢測模塊文件

4.運行示例代碼，就是我們展示的那10行

下面我們一步步詳細講解。

1）從Python官網(wǎng)下載和安裝Python 3

python.org/

2）通過pip安裝如下環(huán)境依賴

1.Tensorflow

pip install tensorflow

2.Numpy

pip install numpy

3.SciPy

pip install scipy

4.OpenCV

pip install opencv-python

5.Pillow

pip install pillow

6.Matplotlib

pip install matplotlib

7.H5py

pip install h5py

8.Keras

pip install keras

9.ImageAI

pip install

3）通過該鏈接下載RetinaNet 模型文件用于目標檢測。

到了這里我們已經(jīng)安裝好了所有依賴，就可以準備寫自己的首個目標檢測代碼了。創(chuàng)建一個Python文件，為其命名（比如FirstDetection.py），然后將如下代碼寫到文件中，再把RetinaNet模型文件以及你想檢測的圖像拷貝到包含該Python文件的文件夾里。

FirstDetection.py

from imageai.Detection import ObjectDetection
import os

execution_path = os.getcwd()

detector = ObjectDetection()
detector.setModelTypeAsRetinaNet()
detector.setModelPath( os.path.join(execution_path , "resnet50_coco_best_v2.0.1.h5"))
detector.loadModel()
detections = detector.detectObjectsFromImage(input_image=os.path.join(execution_path , "image.jpg"), output_image_path=os.path.join(execution_path , "imagenew.jpg"))
for eachObject in detections:
print(eachObject["name"] + " : " + eachObject["percentage_probability"] )

然后運行代碼，等待控制臺打印結果。等控制臺打印出結果后，就可以打開FirstDetection.py所在的文件夾，你就會發(fā)現(xiàn)有新的圖像保存在了里面。比如下面兩張示例圖像，以及執(zhí)行目標檢測后保存的兩張新圖像。

目標檢測之前：

目標檢測之后：

我們可以看到圖像上顯示了檢測出的物體名稱及概率。

解讀10行代碼

下面我們解釋一下這10行代碼的工作原理。

from imageai.Detection import ObjectDetection
import os
execution_path = os.getcwd()

在上面3行代碼中，我們在第一行導入了ImageAI目標檢測類，在第二行導入Python os類，在第三行定義了一個變量，獲取通往我們的Python文件、RetinaNet模型文件和圖像所在文件夾的路徑。

detector = ObjectDetection()
detector.setModelTypeAsRetinaNet()
detector.setModelPath( os.path.join(execution_path , "resnet50_coco_best_v2.0.1.h5"))
detector.loadModel()
detections = detector.detectObjectsFromImage(input_image=os.path.join(execution_path , "image.jpg"), output_image_path=os.path.join(execution_path , "imagenew.jpg"))

在上面5行代碼中，我們在第一行定義我們的目標檢測類，在第二行設定RetinaNet的模型類型，在第三行將模型路徑設置為RetinaNet模型的路徑，在第四行將模型加載到目標檢測類中，然后我們在第五行調(diào)用檢測函數(shù)，并在輸入和輸出圖像路徑中進行解析。

for eachObject in detections:
print(eachObject["name"] + " : " + eachObject["percentage_probability"] )

在上面兩行代碼中，我們迭代了第一行中detector.detectObjectFromImage函數(shù)返回的所有結果，然后打印出第二行中模型對圖像上每個物體的檢測結果（名稱和概率）。

ImageAI支持很多強大的目標檢測自定義功能，其中一項就是能夠提取在圖像上檢測到的每個物體的圖像。只需將附加參數(shù)extract_detected_objects=True解析為detectObjectsFromImage函數(shù)，如下所示，目標檢測類就會為圖像物體創(chuàng)建一個文件夾，提取每張圖像，將它們保存在新創(chuàng)建的文件夾中，并返回一個包含通過每張圖像的路徑的額外數(shù)組。

detections, extracted_images = detector.detectObjectsFromImage(input_image=os.path.join(execution_path , "image.jpg"), output_image_path=os.path.join(execution_path , "imagenew.jpg"), extract_detected_objects=True)

我們用前面的第一張圖像作為例子，可以得到圖像中檢測到的各個物體的單獨圖像：