description: Изучите передовую модель сегментации изображений "Segment Anything Model" (SAM) от компании Ultralytics, которая позволяет выполнять сегментацию изображений в режиме реального времени. Узнайте о возможности дать подсказки модели для выполнения сегментации, о ее возможностях нулевой настройки и о том, как ее использовать.
keywords: Ultralytics, сегментация изображений, "Segment Anything Model", SAM, набор данных SA-1B, работа в режиме реального времени, нулевая настройка, обнаружение объектов, анализ изображений, машинное обучение
---
# Segment Anything Model (SAM)
Добро пожаловать в мир передовой модели сегментации изображений "Segment Anything Model" (SAM). Эта революционная модель установила новые стандарты в области сегментации изображений, предоставляя возможность ввода подсказок для выполнения сегментации в реальном времени.
## Введение в Segment Anything Model (SAM)
Segment Anything Model (SAM) - это передовая модель сегментации изображений, позволяющая осуществлять сегментацию с возможностью задавать подсказки, что обеспечивает уникальную гибкость в задачах анализа изображений. SAM является ключевым элементом инициативы "Segment Anything", которая вводит новую модель, задачу и набор данных для сегментации изображений.
Благодаря своему передовому дизайну, SAM может адаптироваться к новым распределениям изображений и задачам без предварительных знаний, что называется возможностью нулевой настройки. Обученная на обширном наборе данных [SA-1B](https://ai.facebook.com/datasets/segment-anything/), который содержит более 1 миллиарда масок, распределенных на 11 миллионов тщательно отобранных изображений, модель SAM проявила впечатляющую производительность в задачах нулевой настройки, превосходя предыдущие полностью надзираемые результаты во многих случаях.
Изображения с наложенными масками из нашего нового набора данных SA-1B. SA-1B содержит 11 млн. разнообразных лицензированных изображений высокого разрешения, сгенерированных полностью автоматически SAM, и 1,1 млрд. высококачественных масок сегментации. Эти маски были аннотированы полностью автоматически SAM, и, как показали человеческие оценки и множество экспериментов, они являются высококачественными и разнообразными. Изображения сгруппированы по количеству масок на изображение для наглядности (в среднем на изображение приходится около 100 масок).
## Основные особенности модели Segment Anything (SAM)
- **Задача предоставления подсказок для сегментации:** SAM была разработана с учетом задачи предоставления подсказок для сегментации, что позволяет ей генерировать корректные маски сегментации на основе любых подсказок, таких как пространственные или текстовые подсказки, идентифицирующие объект.
- **Расширенная архитектура:** Модель Segment Anything использует мощный кодировщик изображений, кодировщик подсказок и легкий декодер масок. Эта уникальная архитектура обеспечивает гибкое использование подсказок, вычисление масок в реальном времени и учет неопределенности в задачах сегментации.
- **Набор данных SA-1B:** Набор данных SA-1B, предложенный проектом Segment Anything, содержит более 1 миллиарда масок на 11 миллионах изображений. Как самый большой набор данных для сегментации на сегодняшний день, он обеспечивает модели SAM разнообразный и масштабный источник данных для обучения.
- **Производительность при нулевой настройке:** Модель SAM проявляет выдающуюся производительность при выполнении задач сегментации в режиме нулевой настройки, что делает ее готовым к использованию инструментом для различных приложений с минимальной необходимостью настраивать подсказки.
Для более подробного рассмотрения модели Segment Anything и набора данных SA-1B, пожалуйста, посетите [веб-сайт Segment Anything](https://segment-anything.com) и ознакомьтесь с исследовательской статьей [Segment Anything](https://arxiv.org/abs/2304.02643).
## Доступные модели, поддерживаемые задачи и режимы работы
В таблице представлены доступные модели с их специфическими заранее обученными весами, поддерживаемыми задачами и их совместимость с различными режимами работы, такими как [Inference](../modes/predict.md), [Validation](../modes/val.md), [Training](../modes/train.md) и [Export](../modes/export.md), обозначенная символами ✅ для поддерживаемых режимов и символами ❌ для неподдерживаемых режимов.
| Тип модели | Заранее обученные веса | Поддерживаемые задачи | Inference | Validation | Training | Export |
| Базовая версия SAM (SAM base) | `sam_b.pt` | [Сегментация объектов](../tasks/segment.md) | ✅ | ❌ | ❌ | ✅ |
| Расширенная версия SAM (SAM large) | `sam_l.pt` | [Сегментация объектов](../tasks/segment.md) | ✅ | ❌ | ❌ | ✅ |
## Как использовать модель SAM: гибкость и мощность в сегментации изображений
Модель Segment Anything может использоваться для множества задач, выходящих за рамки ее тренировочных данных. Это включает обнаружение границ, генерацию предложений объектов, сегментацию экземпляров и предварительное преобразование текста в маску. С использованием подсказок, SAM может быстро адаптироваться к новым задачам и распределениям данных в режиме нулевой настройки, делая его гибким и мощным инструментом для всех ваших потребностей в сегментации изображений.
### Пример прогнозирования с использованием SAM
!!! Example "Сегментация с указанием подсказки"
Выполнение сегментации изображения с указанными подсказками.
=== "Python"
```python
from ultralytics import SAM
# Загрузка модели
model = SAM('sam_b.pt')
# Вывод информации о модели (по желанию)
model.info()
# Выполнение вывода с указанием границы объекта (bboxes prompt)
- Логика здесь состоит в том, чтобы выполнить сегментацию всего изображения, если вы не передаете никаких подсказок (bboxes/points/masks).
!!! Example "Пример SAMPredictor"
В этом примере вы можете установить изображение один раз и выполнить множество прогнозирований с использованием подсказок, не запуская кодировщик изображения несколько раз.
=== "Прогнозирование с подсказками"
```python
from ultralytics.models.sam import Predictor as SAMPredictor
| [FastSAM-s](fast-sam.md) с основой YOLOv8 | 23.7 МБ | 11.8 млн. | 115 мс/изображение |
| Ultralytics [YOLOv8n-seg](../tasks/segment.md) | **6.7 МБ** (в 53.4 раз меньше) | **3.4 млн.** (в 27.9 раз меньше) | **59 мс/изображение** (в 866 раз быстрее) |
Это сравнение показывает разницу в порядке величины между моделями по их размерам и скорости. В то время как SAM предлагает уникальные возможности автоматической сегментации, он не является прямым конкурентом моделям сегментации YOLOv8, которые являются более маленькими, быстрее и эффективнее.
Тесты проводились на ноутбуке Apple M2 с 16 ГБ оперативной памяти 2023 года. Чтобы воспроизвести этот тест:
!!! Example "Пример"
=== "Python"
```python
from ultralytics import FastSAM, SAM, YOLO
# Анализ SAM-b
model = SAM('sam_b.pt')
model.info()
model('ultralytics/assets')
# Анализ MobileSAM
model = SAM('mobile_sam.pt')
model.info()
model('ultralytics/assets')
# Анализ FastSAM-s
model = FastSAM('FastSAM-s.pt')
model.info()
model('ultralytics/assets')
# Анализ YOLOv8n-seg
model = YOLO('yolov8n-seg.pt')
model.info()
model('ultralytics/assets')
```
## Авто-аннотация: быстрый путь к наборам данных для сегментации
Авто-аннотация - это ключевая функция SAM, позволяющая пользователям генерировать [наборы данных для сегментации](https://docs.ultralytics.com/datasets/segment) с использованием предварительно обученной модели обнаружения. Эта функция позволяет быстро и точно аннотировать большое количество изображений, обходя необходимость трудоемкой ручной разметки.
### Создание набора данных для сегментации с использованием модели обнаружения
Для авто-аннотации набора данных с использованием фреймворка Ultralytics используйте функцию `auto_annotate`, как показано ниже:
!!! Example "Пример"
=== "Python"
```python
from ultralytics.data.annotator import auto_annotate
| data | str | Путь к папке с изображениями, которые должны быть аннотированы. | |
| det_model | str, опционально | Предварительно обученная модель обнаружения YOLO. По умолчанию 'yolov8x.pt'. | 'yolov8x.pt' |
| sam_model | str, опционально | Предварительно обученная модель сегментации SAM. По умолчанию 'sam_b.pt'. | 'sam_b.pt' |
| device | str, опционально | Устройство для запуска моделей. По умолчанию пустая строка (ЦП или ГП, если доступно). | |
| output_dir | str, None, опционально | Каталог для сохранения результатов аннотации. По умолчанию - папка "labels" в том же каталоге, что и "data". | None |
Функция `auto_annotate` принимает путь к вашим изображениям со всеми опциональными аргументами для указания предварительно обученных моделей обнаружения и сегментации SAM, устройства для запуска моделей и каталога вывода для сохранения аннотированных результатов.
Авто-аннотация с помощью предварительно обученных моделей может существенно сократить время и усилия, затрачиваемые на создание высококачественных наборов данных для сегментации. Эта функция особенно полезна для исследователей и разработчиков, работающих с большими сборниками изображений, поскольку она позволяет им сконцентрироваться на разработке и оценке моделей, а не на ручной разметке.
## Цитирование и благодарности
Если вам пригодилась модель SAM в вашей исследовательской или разработческой работе, пожалуйста, рассмотрите возможность цитирования нашей статьи:
!!! Quote ""
=== "BibTeX"
```bibtex
@misc{kirillov2023segment,
title={Segment Anything},
author={Alexander Kirillov and Eric Mintun and Nikhila Ravi and Hanzi Mao and Chloe Rolland and Laura Gustafson and Tete Xiao and Spencer Whitehead and Alexander C. Berg and Wan-Yen Lo and Piotr Dollár and Ross Girshick},
year={2023},
eprint={2304.02643},
archivePrefix={arXiv},
primaryClass={cs.CV}
}
```
Мы хотели бы выразить свою благодарность компании Meta AI за создание и поддержку этого ценного ресурса для сообщества визуального анализа.
*keywords: Segment Anything, Segment Anything Model, SAM, Meta SAM, сегментация изображений, возможность давать подсказки для выполнения сегментации, производительность с нулевой настройкой, набор данных SA-1B, передовая архитектура, авто-аннотация, Ultralytics, предварительно обученные модели, базовая версия SAM, расширенная версия SAM, сегментация экземпляров, визуальный анализ, искусственный интеллект, машинное обучение, аннотация данных, маски сегментации, модель обнаружения, модель обнаружения YOLOv8, библиографическая ссылка, Meta AI.*
