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基于YOLOv8目标检测与chef-transformer（T5）从图像创建食谱

news 来源：原创 2024/9/27 14:10:06

前言

在本文中，将演示如何使用从Roboflow获得的开源产品数据来训练我的YOLOv8模型，然后将其与从Hugging Face获得的chef-transformer（T5）模型集成。应用程序的主要目标是将检测到的对象参数化地发送到语言模型，并在NLP和CV之间建立关系。
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YOLOv8 目标检测

YOLOv8是由ultralytics公司在2023年1月10日开源的一款重量级更新版本，作为YOLOv5的继承者，它支持图像分类、物体检测和实例分割等任务。在开源之前，YOLOv8就已经受到了用户的热切期待。作为一个SOTA（State of the Art）模型，YOLOv8在前代YOLO系列的成功基础上，引入了多项创新，旨在进一步提升模型的性能和灵活性。这些创新包括一个全新的骨干网络、一个无Anchor的检测头，以及一个新型的损失函数，使得模型能够在从CPU到GPU的各种硬件平台上流畅运行。

ultralytics公司并没有将这个开源库命名为YOLOv8，而是选择了“ultralytics”这个名称。这样做的原因是，公司希望将这个库定位为一个算法框架，而不仅仅是一个特定的算法。ultralytics的主要特点是其可扩展性，它不仅能够支持YOLO系列模型，还旨在兼容非YOLO模型，并能够广泛应用于分类、分割、姿态估计等多种任务。

环境安装

conda create -n yolov8 python=3.8
activate ylolv8
conda install pytorch==2.0.0 torchvision==0.15.0 torchaudio==2.0.0 pytorch-cuda=11.7 -c pytorch -c nvidia
pip install ultralytics

从Roboflow获取YOLOv8训练数据

Roboflow 是一个资源丰富的平台，拥有超过2亿张图像和20多万个数据集，为训练模型提供了广泛的选择。它能够满足对水果和蔬菜图像数据的需求，以便训练我的模型。此外，Roboflow 提供了 Roboflow Health Check 模块，这是一个功能强大的模块，允许在训练模型之前进行深入分析。这有助于更好地理解所需数据，并确保使用最恰当的数据集。
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导入库并定义需求

import os
import streamlit as st
from ultralytics import YOLO
from IPython.display import display, Image
from langchain import PromptTemplate, HuggingFaceHub, LLMChain

模型推理

使用模型预测测试图像，并将检测到的对象类别存储在变量中。

model = YOLO('C:\\Users\\batuh\\Desktop\\last_pr_best.pt')
results = model.predict(source='test.jpeg', conf=0.50, save = True)
unique_names = set()
names = model.names
for r in results:for c in r.boxes.cls:unique_names.add(names[int(c)])print(unique_names)

以这种方式返回唯一类别并将像这样将它们传递给语言模型。

{'Potato', 'Garlic', 'Onion', 'Tomato', 'Green Chili'}

语言模型

pip install transformers

在语言模型中使用检测到的对象

使用Langchain库来训练了超过200万食谱的语言模型。在这里，将的YOLO模型检测到的对象作为文本输入，以便生成菜谱。

template = """Question: {question}: """
prompt = PromptTemplate(template=template, input_variables=["question"])llm_chain = LLMChain(prompt=prompt, llm=HuggingFaceHub(repo_id="flax-community/t5-recipe-generation", model_kwargs={"temperature": 0.3, "max_length": 512}))question = ', '.join(unique_names)
recipe = llm_chain.run(question)

得到了一个不错的炸三角食谱，如下：

'title: samosas ingredients: 1 large potato 1 tbsp minced garlic 1 tbsp minced onion 1 tbsp minced tomato 1 tbsp minced green chili answer the call 1 tbsp do cook. directions: cut the potato into small cubes. add the minced garlic, minced onion, minced tomato, and minced green chili. mix well. heat a griddle or frying pan over medium heat. place the samosas on the griddle and cook until golden brown on both sides.'

使用Streamlit创建界面

使用Streamlit创建了一个交互式界面，Streamlit是一个开源的Python库，可以轻松创建和共享机器学习和数据科学项目的Web应用程序。

import os
import streamlit as st
from ultralytics import YOLO
from IPython.display import display, Image
from langchain import PromptTemplate, HuggingFaceHub, LLMChainmodel_path = 'C:\\Users\\batuh\\Desktop\\last_pr_best.pt'st.set_page_config(page_title="Recipe Generator",  page_icon="🍳",     layout="wide",      initial_sidebar_state="expanded"    
)st.title("Recipe Generator :female-cook:")
st.subheader("Upload an image to generate a recipe for the detected objects.")
st.markdown(f"""<style>body {{background-color: darkgreen;}}</style>""",unsafe_allow_html=True,)def predict_objects_and_generate_recipe(image_path, model_path, define_conf):os.environ['HUGGINGFACEHUB_API_TOKEN'] = 'Your-Key'# YOLO model ile nesneleri tanımamodel = YOLO(model_path)results = model.predict(source=image_path, conf=define_conf, save=True)names = model.namesunique_names = set()for r in results:for c in r.boxes.cls:unique_names.add(names[int(c)])return unique_namesdef generate_recipe_using_language_model(unique_names):template = """Question: {question}: """prompt = PromptTemplate(template=template, input_variables=["question"])llm_chain = LLMChain(prompt=prompt, llm=HuggingFaceHub(repo_id="flax-community/t5-recipe-generation", model_kwargs={"temperature": 0.3, "max_length": 512}))question = ', '.join(unique_names)recipe = llm_chain.run(question)return recipeimage_file = st.file_uploader("Upload an image", type=["jpg", "png", "jpeg"])
conf_threshold = st.slider("Confidence Threshold", 0.1, 1.0, 0.25)if image_file is not None:temp_dir = 'temp'os.makedirs(temp_dir, exist_ok=True)  image_path = os.path.join(temp_dir, image_file.name)  with open(image_path, 'wb') as f:f.write(image_file.read())unique_names = predict_objects_and_generate_recipe(image_path, model_path, conf_threshold)recipe = generate_recipe_using_language_model(unique_names)title = recipe.split('ingredients:')[0]ingredients = recipe.split('directions:')[0].split('ingredients:')[1].split('answer the call 1 do cook.')[0].split(' ')directions = (recipe.split('directions:')[1].split('add salt and pepper to taste.')[0])full_recipe = '{}\n\n\nIngredients :\n{}\nDirections :\n{}'.format(title.capitalize().title(),'\n'.join(['    {}'.format(ingredient).title() for ingredient in ingredients]),'    {}'.format(directions).capitalize())st.image(image_path)st.markdown("""<style>.big-font {font-size:60px !important;}</style>""", unsafe_allow_html=True)st.write("Recipe:")st.write('<p class="big-font">'+full_recipe+'</p>', unsafe_allow_html=True, fontsize = 100)