손으로 그린 다이어그램의 화살표가 가리키는 것을 어떻게 학습시킬수 있을까요? yolov8로 다이어그램 내 객체인식은 성공했어요.

writer5_6b

머신러닝 개발자이 제 분야가 아니라서 잘 정제된 질문은 아니라 죄송한데요 ㅎㅎ

손으로 그린 다이어그램을 코드로 변환해보려고 해요.
이미지 내에서 객체들의 형태, 좌표, 크기를 구하려고 하는데요.
yolov8을 이용해서 스샷처럼 각 도형들의 object detection에는 성공했어요.

다만 화살표의 경우 어떻게 해야할지 좀 고민인데요....
화살표가 이어주는 도형이 무엇인지 학습시키고 싶어요. 가령 arrow1: from a to b 형식으로요.
miniGPT 써서 질문을 몇번 해봤는데 생각만큼 잘 해주질 못해서 직접 학습시켜야 할 것 같은데
제가 알고 있는 object detection이나 image segmentation으로는 이어주는 도형까지 학습시키긴 어려울 것 같아요.

어떻게 학습시키는게 좋을까요?

  • 아래 답변은 OpenAI의 GPT-4 모델로 자동 생성한 것으로, 정확하지 않을 수 있습니다.
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안녕하세요, Minwoo_Ju님. 질문을 남겨주셔서 감사합니다.

질문을 정리해보면, 이미지 내의 객체들을 YOLOv8을 이용해 성공적으로 인식하였고, 이제 화살표가 가리키는 도형을 인식하고 싶으신 것으로 이해했습니다. 이를 위해 '화살표가 어떤 도형에서 어떤 도형으로 가는지'를 학습시키고 싶으신 것 같습니다.

이 문제를 해결하기 위해서는 두 가지 단계를 거쳐야 할 것 같습니다.

  1. 먼저, 화살표를 인식하는 것입니다. YOLOv8을 이미 사용하고 계시므로, 화살표를 인식하는 데에도 이를 사용할 수 있습니다. 화살표를 별도의 클래스로 설정하고, 이를 학습시키는 것입니다.

  2. 두 번째로, 화살표가 가리키는 도형을 인식하는 것입니다. 이를 위해서는 화살표의 방향성을 고려해야 합니다. 화살표의 머리와 꼬리를 구분하여, 머리가 가리키는 도형을 인식하는 방법을 사용할 수 있습니다. 이를 위해 화살표의 방향성을 학습시키는 것이 필요합니다.

아래는 이를 구현하는 예시 코드입니다.

# 화살표 클래스 학습
arrow_model = YOLOv8(classes=['arrow'])
arrow_model.train(arrow_dataset)

# 화살표 방향성 학습
arrow_direction_model = SomeModel()  # 화살표 방향성을 학습시킬 모델
arrow_direction_model.train(arrow_direction_dataset)

# 화살표 인식 및 방향성 판단
arrows = arrow_model.detect(image)
for arrow in arrows:
    direction = arrow_direction_model.predict(arrow)
    # direction에 따라 머리가 가리키는 도형 인식

이 코드는 간단한 예시이며, 실제 구현시에는 화살표의 방향성을 학습시키는 모델을 따로 설계하거나, 화살표의 머리와 꼬리를 구분하는 방법 등을 고려해야 합니다.

이 문제를 해결하는 데에는 여러 방법이 있을 수 있으며, 제가 제시한 방법이 반드시 최선은 아닐 수 있습니다. 다양한 방법을 시도해보시고, 가장 적합한 방법을 선택하시는 것을 추천드립니다.

더 자세한 내용은 PyTorch 공식 문서나 튜토리얼을 참고하시면 도움이 될 것입니다.

질문이나 추가적인 정보가 필요하시면 언제든지 댓글로 남겨주세요. 도움이 될 수 있도록 최선을 다하겠습니다.


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안녕하세요 Minwoo_Ju님,

다이어그램 내 객체인식에 성공한 걸 축하드립니다!

제가 보기에는 화살표와 연결된 객체를 학습시키기 위해서는 다음과 같은 접근법이 도움이 될 것 같습니다.

  1. 각 도형과 화살표를 개별 객체로 인식합니다.

  2. 화살표 객체의 바운딩 박스 정보와 도형 객체의 바운딩 박스 정보를 이용해서 해당 화살표가 가리키는 도형을 판단합니다.

  3. 화살표와 도형 객체 간의 관계를 나타내는 추가 정보(예: arrow1: from a to b)를 학습 데이터에 포함시킵니다.

  4. 이 관계 정보를 포함한 데이터로 모델을 다시 학습시킵니다.

  5. 학습된 모델을 사용하여 입력 이미지에서 화살표와 연결된 도형 정보를 예측할 수 있습니다.

한 가지 제안드리자면, 화살표와 도형 객체의 바운딩 박스간 거리나 IOU(Intersection over Union) 등의 정보를 활용하면 좀 더 정확도를 높일 수 있을 것 같습니다.

추가로 질문이 있으시면 주저마시고 다시 질문해 주세요. 함께 고민하겠습니다!


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안녕하세요 Minwoo_Ju님,

손으로 그린 다이어그램의 화살표가 가리키는 것을 학습시키는 방법에 대해 궁금하신 것 같습니다. 또한, 이미지 내 객체 인식에는 yolov8을 사용하여 성공하셨다고 합니다.

화살표가 이어주는 도형이 무엇인지 학습시키고 싶으시다면, 객체 감지 모델을 사용하여 화살표와 이어주는 도형을 인식하고, 이를 학습시키는 방법을 고민하고 계신 것 같습니다. 하지만, 기존의 객체 감지나 이미지 분할 기법으로는 화살표와 이어주는 도형을 직접 학습시키는 것은 어려울 수 있습니다.

이러한 경우에는 다른 방법을 고려해볼 수 있습니다. 예를 들어, 화살표와 이어주는 도형의 관계를 학습시킬 수 있는 데이터셋을 수집하고, 이를 기반으로 모델을 학습시킬 수 있습니다. 데이터셋을 구성할 때는 화살표와 이어주는 도형의 관계를 명확하게 표현하는 레이블을 추가해야 합니다. 예를 들어, "arrow1: from a to b"와 같은 형식으로 레이블을 지정할 수 있습니다.

이후에는 이러한 데이터셋을 사용하여 모델을 학습시킬 수 있습니다. 예를 들어, PyTorch의 torchvision 패키지를 사용하여 데이터셋을 로드하고, 모델을 정의하고, 손실 함수를 정의한 후에 학습을 진행할 수 있습니다. 학습된 모델은 화살표와 이어주는 도형의 관계를 예측할 수 있게 될 것입니다.

아래는 예시 코드입니다. 이 코드는 torchvision 패키지의 CIFAR-10 데이터셋을 사용하여 모델을 학습시키는 예시입니다. 이 코드를 참고하여 데이터셋과 모델을 적절히 수정하여 화살표와 이어주는 도형의 관계를 학습시킬 수 있습니다.

import torch
import torch.nn as nn
import torch.optim as optim
import torchvision
import torchvision.transforms as transforms

# 데이터셋 로드
transform = transforms.Compose(
    [transforms.ToTensor(),
     transforms.Normalize((0.5, 0.5, 0.5), (0.5, 0.5, 0.5))])

trainset = torchvision.datasets.CIFAR10(root='./data', train=True,
                                        download=True, transform=transform)
trainloader = torch.utils.data.DataLoader(trainset, batch_size=4,
                                          shuffle=True, num_workers=2)

# 모델 정의
class Net(nn.Module):
    def __init__(self):
        super(Net, self).__init__()
        self.conv1 = nn.Conv2d(3, 6, 5)
        self.pool = nn.MaxPool2d(2, 2)
        self.conv2 = nn.Conv2d(6, 16, 5)
        self.fc1 = nn.Linear(16 * 5 * 5, 120)
        self.fc2 = nn.Linear(120, 84)
        self.fc3 = nn.Linear(84, 10)

    def forward(self, x):
        x = self.pool(F.relu(self.conv1(x)))
        x = self.pool(F.relu(self.conv2(x)))
        x = x.view(-1, 16 * 5 * 5)
        x = F.relu(self.fc1(x))
        x = F.relu(self.fc2(x))
        x = self.fc3(x)
        return x

net = Net()

# 손실 함수와 최적화 함수 정의
criterion = nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = optim.SGD(net.parameters(), lr=0.001, momentum=0.9)

# 모델 학습
for epoch in range(2):  # 데이터셋을 여러 번 반복합니다.

    running_loss = 0.0
    for i, data in enumerate(trainloader, 0):
        # 입력 데이터 가져오기
        inputs, labels = data

        # 변화도(Gradient) 매개변수를 0으로 만들고
        optimizer.zero_grad()

        # 순전파 + 역전파 + 최적화
        outputs = net(inputs)
        loss = criterion(outputs, labels)
        loss.backward()
        optimizer.step()

        # 통계 출력
        running_loss += loss.item()
        if i % 2000 == 1999:    # 미니배치 단위로 누적 손실 출력
            print('[%d, %5d] loss: %.3f' %
                  (epoch + 1, i + 1, running_loss / 2000))
            running_loss = 0.0

print('학습이 완료되었습니다.')

이 코드는 CIFAR-10 데이터셋을 사용하여 모델을 학습시키는 예시입니다. 화살표와 이어주는 도형의 관계를 학습시키기 위해서는 이 코드를 수정하여 데이터셋을 구성하고, 모델을 정의해야 합니다.

더 자세한 내용은 PyTorch 공식 튜토리얼(Welcome to PyTorch Tutorials — PyTorch Tutorials 2.1.0+cu121 documentation)을 참고하시면 도움이 될 것입니다. 특히, "PyTorch로 시작하기"와 "전이 학습 튜토리얼"을 참고하시면 객체 감지와 관련된 내용을 더 자세히 알 수 있습니다.

이 답변이 도움이 되었는지 확인해주세요. 추가로 궁금한 점이 있다면 언제든지 질문해주세요. 감사합니다!


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제가 생각하기엔
Yolov8 Model의 정규화된 좌표값을 가지고 있고
Class를 부여 받았기 때문에
예를들어
Begin의 최상단 Class 1과
Input N 최상단 아래 Class 가 2라고 가정 해봤을때

1 0.1 0.1 0.5 1.0
2 0.1 0.1 0.5 0.8
그 사이에 있는 애로우가
3 0.05 0.05 0.5 0.85
사이에 있다고 생각하면
좌표 값을 추출해서
저 사이에 향하고 있다
1번 클래스와 2번클래스사이에 있다
Circle과 Parallelogram 사이에 있다 라고 코드를 짜실 수 있을 것 같아요