grounded SAM 1, 2 사용

FSA·2024년 8월 22일
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1. grounded SAM 1

1.1. Install without Docker

  • environment variable 설정 (local GPU environment)
export AM_I_DOCKER=False
export BUILD_WITH_CUDA=True
export CUDA_HOME=/usr/local/cuda-12.1/
  • Install Segment Anything:
python -m pip install -e segment_anything
  • Install Grounding DINO:
pip install --no-build-isolation -e GroundingDINO
  • The following optional dependencies are necessary for
    • mask post-processing,
    • saving masks in COCO format,
    • the example notebooks, and
    • exporting the model in ONNX format.
  • jupyter is also required to run the example notebooks.
pip install opencv-python pycocotools matplotlib onnxruntime onnx ipykernel

2. Grounded SAM 2

2.1. installation

  • Download the pretrained SAM 2 checkpoints:
cd checkpoints
bash download_ckpts.sh
  • Download the pretrained Grounding DINO checkpoints:
cd gdino_checkpoints
bash download_ckpts.sh

2.1.1. Installation without docker

  • Install PyTorch environment first. (in our environment to run this demo.)
    • python=3.10
    • torch >= 2.3.1
    • torchvision>=0.18.1
    • cuda-12.1
      pip3 install torch torchvision torchaudio (가장 추천하는 방법)
  • Since we need the CUDA compilation environment to compile the Deformable Attention operator used in Grounding DINO,
    • we need to check whether the CUDA environment variables have been set correctly
      • (which you can refer to Grounding DINO Installation for more details).
  • You can set the environment variable manually as follows
    • if you want to build a local GPU environment for Grounding DINO to run Grounded SAM 2:
export CUDA_HOME=/usr/local/cuda-12.1/
  • Install Segment Anything 2:
pip install -e .
  • Install Grounding DINO:
pip install --no-build-isolation -e grounding_dino

Grounded SAM 2 Demos

Grounded SAM 2 Image Demo (with Grounding DINO)

  • Grounding DINO 가 이미 Huggingface를 통해 지원됩니다.
  • 그래서 우리는 Grounded SAM 2 model을 돌리기 위해 2가지 선택지를 제공합니다.
  • [선택지 1] Use huggingface API to inference Grounding DINO (which is simple and clear)
python grounded_sam2_hf_model_demo.py

[!NOTE]
🚨 If you encounter network issues while using the HuggingFace model, you can resolve them by setting the appropriate mirror source as export HF_ENDPOINT=https://hf-mirror.com

  • Load local pretrained Grounding DINO checkpoint and inference with Grounding DINO original API
    • (make sure you've already downloaded the pretrained checkpoint)
python grounded_sam2_local_demo.py
  • TODO: 나중에 공부

Grounded SAM 2 Image Demo (with Grounding DINO 1.5 & 1.6)

  • most capable open-set detection model Grounding DINO 1.5 & 1.6,
  • You can apply the API token first and run Grounded SAM 2 with Grounding DINO 1.5 as follows:
  • Install the latest DDS cloudapi:
pip install dds-cloudapi-sdk
python grounded_sam2_gd1.5_demo.py

Grounded SAM 2 Video Object Tracking Demo

Based on the strong tracking capability of SAM 2, we can combined it with Grounding DINO for open-set object segmentation and tracking. You can run the following scripts to get the tracking results with Grounded SAM 2:

python grounded_sam2_tracking_demo.py
  • The tracking results of each frame will be saved in ./tracking_results
  • The video will be save as children_tracking_demo_video.mp4
  • You can refine this file with different text prompt and video clips yourself to get more tracking results.
  • We only prompt the first video frame with Grounding DINO here for simple usage.

Support Various Prompt Type for Tracking

We've supported different types of prompt for Grounded SAM 2 tracking demo:

  • Point Prompt: In order to get a stable segmentation results, we re-use the SAM 2 image predictor to get the prediction mask from each object based on Grounding DINO box outputs, then we uniformly sample points from the prediction mask as point prompts for SAM 2 video predictor
  • Box Prompt: We directly use the box outputs from Grounding DINO as box prompts for SAM 2 video predictor
  • Mask Prompt: We use the SAM 2 mask prediction results based on Grounding DINO box outputs as mask prompt for SAM 2 video predictor.

Grounded SAM 2 Video Object Tracking Demo (with Grounding DINO 1.5 & 1.6)

  • 사용자는 자신만의 비디오 파일(예: assets/hippopotamus.mp4)을 업로드하고,
  • Grounding DINO 1.5와 SAM 2를 사용하여 지상화 및 추적을 위한 맞춤형 텍스트 프롬프트를 지정할 수 있습니다.
  • 이를 위해 다음 스크립트를 사용할 수 있습니다:
python grounded_sam2_tracking_demo_custom_video_input_gd1.5.py
  • 이 파일에서 다음 매개변수를 지정할 수 있습니다:
  • 그리고 추적 시각화 결과는 OUTPUT_VIDEO_PATH에 자동으로 저장됩니다.
VIDEO_PATH = "./assets/hippopotamus.mp4"  # 사용자 비디오 파일 경로
TEXT_PROMPT = "hippopotamus."  # 추적할 객체에 대한 텍스트 프롬프트
OUTPUT_VIDEO_PATH = "./hippopotamus_tracking_demo.mp4"  # 출력 비디오 경로
API_TOKEN_FOR_GD1_5 = "Your API token"  # Grounding DINO 1.5용 API 토큰
PROMPT_TYPE_FOR_VIDEO = "mask"  # SAM 2 마스크 예측을 비디오 예측자의 프롬프트로 사용

주의사항

  • 입력 비디오의 첫 번째 프레임에서 박스 프롬프트가 초기화됩니다.
  • 다른 프레임에서 시작하려면 코드에서 ann_frame_idx를 직접 수정할 수 있습니다.

Grounded-SAM-2 비디오 객체 추적(연속 ID 부여 기능 포함) (Grounding DINO 사용)

  • 이전 위 데모에서는 특정 프레임에서만 Grounded SAM 2를 프롬프트로 사용
    • 이는 비디오 전체에서 새로운 객체를 찾는 데 불편할 수 있습니다.
    • 새로운 프레임에서 새롭게 나타나는 객체를 탐지하지 않아.
    • 즉, 새로운 객체가 중간에 등장하더라도 처음에 지정된 객체들만 추적되고, 나중에 등장한 객체는 감지되지 않아.
    • 이는 비디오 전체에서 새롭게 등장하는 객체를 자동으로 탐지하고 추적할 수 없는 문제를 발생시킬 수 있어.
  • 그래서, 연속 ID 부여 기능이란, 비디오 전체에서 새로운 객체가 등장할 때마다 해당 객체에 새로운 ID를 할당해 지속적으로 추적하는 기능을 말해.
    • 즉, 비디오가 진행되면서 새로운 객체가 나타나면 그 객체도 추적되도록 하여, 놓치는 객체 없이 전체 비디오에서 객체를 추적할 수 있게 돕는 기능이야.
    • 이 기능은 아직 개발 중이며 현재는 완전히 안정적이지 않습니다.
  • 사용자는 자신만의 비디오 파일을 업로드하고 Grounding DINO 및 SAM 2 프레임워크를 사용하여 맞춤형 텍스트 프롬프트로 지상화 및 추적을 지정할 수 있습니다.
  • 이를 위해 스크립트를 실행하세요:
python grounded_sam2_tracking_demo_with_continuous_id.py
  • 다양한 매개변수를 사용자 정의할 수 있습니다:
    • text: 지상화 텍스트 프롬프트.
    • video_dir: 비디오 파일이 포함된 디렉토리.
    • output_dir: 처리된 출력 파일을 저장할 디렉토리.
    • output_video_path: 출력 비디오 경로.
    • step: 처리할 프레임 간격.
    • box_threshold: Grounding DINO 모델의 박스 임계값.
    • text_threshold: Grounding DINO 모델의 텍스트 임계값.
  • 참고: 이 방법은 텍스트 프롬프트의 마스크 유형만 지원합니다.
  • Grounding DINO 1.5 모델을 사용해보고 싶다면, API 토큰을 설정한 후 다음 스크립트를 실행할 수 있습니다:
python grounded_sam2_tracking_demo_with_continuous_id_gd1.5.py

Grounded-SAM-2 비디오 객체 추적(연속 ID 부여 및 역추적 포함) (Grounding DINO 사용)

  • 이 방법은 객체의 전체 수명을 단순하게 추적할 수 있습니다.
  • 여기서 역추적 기능은, 객체가 비디오 내에서 등장한 시점만 추적하는 것이 아니라,
    • 객체가 처음 등장하기 이전 프레임까지도 추적할 수 있는 기능을 의미해.
  • 즉, 연속 ID 부여 기능으로 새로운 객체를 찾아내는 것뿐만 아니라, 그 객체가 처음 나타나기 전의 프레임에서도 해당 객체가 있었는지 확인하여, 그 이전 프레임에서도 객체를 추적할 수 있어. - 이렇게 하면 비디오 내에서 객체가 처음 등장한 시점뿐만 아니라 객체의 전체 수명을 추적할 수 있는 기능을 제공하는 거야.
  • 이 방식은, 비디오를 앞에서부터 끝까지 순차적으로 추적하는 방식이 아니라, 필요시 객체의 등장 시점 이전까지 거슬러 올라가면서 객체를 추적해 더 정확한 추적을 가능하게 해.
  • 따라서 객체가 비디오 어디서 처음 등장했는지와 관계없이, 그 객체의 전체 수명을 비디오 전반에 걸쳐 모두 추적할 수 있게 돕는 거지.
python grounded_sam2_tracking_demo_with_continuous_id_plus.py
  • 위 방법을 사용하면 비디오 전체에서 새로운 객체를 식별하고 추적하며, 역추적 기능까지 포함하여 더욱 정확한 객체 추적이 가능합니다.

Grounded SAM 2 Florence-2 데모

Grounded SAM 2 Florence-2 이미지 데모

  • Florence-2는 Microsoft에서 제공하는 강력한 비전 기반 모델로, 다양한 비전 작업을 지원합니다.
  • 여기에는 특별한 작업 프롬프트(task_prompt)를 사용한 작업들이 포함되며, 그 예시는 다음과 같습니다:
작업작업 프롬프트텍스트 입력작업 설명
객체 감지<OD>✘단일 카테고리 이름으로 주요 객체 감지
밀집 영역 캡션<DENSE_REGION_CAPTION>✘짧은 설명으로 주요 객체 감지
영역 제안<REGION_PROPOSAL>✘카테고리 이름 없이 제안 생성
구문 연결<CAPTION_TO_PHRASE_GROUNDING>✔캡션에 언급된 이미지 내 주요 객체 연결
참조 표현 세분화<REFERRING_EXPRESSION_SEGMENTATION>✔텍스트 입력과 가장 관련 있는 객체 연결
오픈 보케블러리 감지 및 세분화<OPEN_VOCABULARY_DETECTION>✔텍스트 입력으로 모든 객체 연결
  • Florence-2를 SAM-2와 통합하면 복잡한 비전 작업을 해결할 수 있는 강력한 비전 파이프라인을 구축할 수 있습니다. 다음 스크립트를 실행하여 데모를 실행해보세요:

참고사항

  • 🚨 HuggingFace 모델 사용 시 네트워크 문제가 발생하면 HF_ENDPOINT=https://hf-mirror.com 설정을 통해 해결할 수 있습니다.

객체 감지 및 세분화

python grounded_sam2_florence2_image_demo.py \
    --pipeline object_detection_segmentation \
    --image_path ./notebooks/images/cars.jpg

밀집 영역 캡션 및 세분화

python grounded_sam2_florence2_image_demo.py \
    --pipeline dense_region_caption_segmentation \
    --image_path ./notebooks/images/cars.jpg

영역 제안 및 세분화

python grounded_sam2_florence2_image_demo.py \
    --pipeline region_proposal_segmentation \
    --image_path ./notebooks/images/cars.jpg

구문 연결 및 세분화

python grounded_sam2_florence2_image_demo.py \
    --pipeline phrase_grounding_segmentation \
    --image_path ./notebooks/images/cars.jpg \
    --text_input "The image shows two vintage Chevrolet cars parked side by side, with one being a red convertible and the other a pink sedan, \
            set against the backdrop of an urban area with a multi-story building and trees. \
            The cars have Cuban license plates, indicating a location likely in Cuba."

참조 표현 세분화

  • 중요
python grounded_sam2_florence2_image_demo.py \
    --pipeline referring_expression_segmentation \
    --image_path ./notebooks/images/cars.jpg \
    --text_input "The left red car."

오픈 보케블러리 감지 및 세분화

  • 중요
python grounded_sam2_florence2_image_demo.py \
    --pipeline open_vocabulary_detection_segmentation \
    --image_path ./notebooks/images/cars.jpg \
    --text_input "car <and> building"

참고: 여러 객체를 감지하려면 입력 텍스트에서 <and>로 객체를 구분해야 합니다.

Grounded SAM 2 Florence-2 이미지 자동 라벨링 데모

  • 중요
  • Florence-2는 캡션 기능과 연결 기능을 결합하여 자동 이미지 주석 도구로 사용할 수 있습니다.
작업작업 프롬프트텍스트 입력
캡션 + 구문 연결<CAPTION> + <CAPTION_TO_PHRASE_GROUNDING>✘
상세 캡션 + 구문 연결<DETAILED_CAPTION> + <CAPTION_TO_PHRASE_GROUNDING>✘
더 상세한 캡션 + 구문 연결<MORE_DETAILED_CAPTION> + <CAPTION_TO_PHRASE_GROUNDING>✘

다음 스크립트를 사용하여 이러한 데모를 실행할 수 있습니다:

캡션에서 구문 연결로

python grounded_sam2_florence2_autolabel_pipeline.py \
    --image_path ./notebooks/images/groceries.jpg \
    --pipeline caption_to_phrase_grounding \
    --caption_type caption

참고: 캡션의 세분화 수준을 제어하려면 caption_type을 지정할 수 있습니다. 더 상세한 캡션을 원할 경우, --caption_type detailed_caption 또는 --caption_type more_detailed_caption을 시도해보세요.

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