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Tooling

SAM o «modelo de segmentar cualquier cosa» | Todo lo que necesita saber

Escrito por
Nanobaly
Publicado el
2024-03-17
Tiempo de lectura
0
min
Meta AI publicó recientemente el modelo Segment Anything Model (SAM), que ha despertado un gran interés en el campo de la visión por computadora. SAM es un modelo de segmentación de imágenes que puede generar máscaras de segmentación a partir de una amplia variedad de entradas, y demuestra capacidades de transferencia zero-shot en un amplio conjunto de tareas y datasets. Los modelos fundacionales como SAM se están utilizando cada vez más en visión por computadora para abordar problemas complejos de segmentación. Sin embargo, es importante comprender las limitaciones de estos modelos y saber si realmente se pueden aplicar en todos los escenarios. En algunos casos, los modelos tradicionales pueden ser más adecuados para tareas específicas. Por lo tanto, es esencial considerar las ventajas y desventajas de cada enfoque y elegir el modelo que mejor se adapte a la tarea. En este artículo, exploraremos las capacidades de SAM, sus limitaciones y los aspectos a tener en cuenta al utilizar modelos fundacionales para la anotación asistida por aprendizaje automático.

Ejemplo de anotación realizada por Innovatiana con Segment Anything 2.0 (SAM), en CVAT. Tenga en cuenta que la máscara no es perfecta y le pediremos a uno de nuestros especialistas (Data Labeler) que la revise y la ajuste para que coincida con los requisitos de calidad de nuestros clientes. El uso de SAM para la anotación supone un ahorro considerable de tiempo, ¡ya que ya no es necesario utilizar la herramienta «Pincel» para crear una máscara!

¿Qué es el modelo Segment Anything y para qué sirve?

El modelo Segment Anything, o SAM, es como un modelo de cámara inteligente diseñado para ordenadores. Imagina una computadora que puede mirar cualquier imagen, vídeo o una foto y entiéndelo tan bien como tú. Eso es lo que hace SAM. Observa las imágenes y luego las divide en partes más pequeñas, o «segmentos», para entender qué hay en la imagen.

Por ejemplo, si SAM está mirando una escena callejera, puede distinguir los automóviles de los árboles, las personas y los edificios.

El principio de Segment Anything fue conceptualizado por Alexander Kirillov y varios investigadores, en este artículo. Concretamente, este equipo presentó el proyecto Segment Anything como un nuevo modelo y un nuevo conjunto de datos para la segmentación de imágenes. Es el mayor conjunto de datos de segmentación creado hasta la fecha, con más de mil millones de máscaras en 11 millones de imágenes con licencia y respetuosas con la privacidad.

Este volumen de datos es enorme y convierte a SAM en un modelo complejo que puede aprender por sí mismo a partir de un gran conjunto de imágenes y vídeos sin que ningún anotador humano tenga que decirle qué hay en cada fotograma. La comunidad de IA ha recibido el SAM de manera muy positiva porque puede ayudar en muchas áreas. Por ejemplo, la SAM podría ayudar a los médicos a ver mejor las imágenes médicas.

Entender el SAM: ¿por qué mil millones de máscaras de segmentación?

La eficacia de la segmentación de imágenes con más de mil millones de máscaras de segmentación es un testimonio de las capacidades avanzadas de SAM. Esta enorme cantidad de máscaras de segmentación mejora considerablemente la precisión del modelo y su capacidad para distinguir entre categorías y objetos ligeramente diferentes dentro de un conjunto de imágenes.

La riqueza del conjunto de datos permite a SAM operar con alta precisión en una amplia gama de aplicaciones, desde diagnósticos complejos por imágenes médicas hasta un monitoreo ambiental detallado. La clave de este rendimiento reside no solo en la cantidad de datos utilizados para diseñar este modelo, sino también en la calidad de los algoritmos que aprenden y mejoran en cada tarea de segmentación, lo que convierte a SAM en una herramienta inestimable en áreas que requieren un análisis o una distribución de imágenes de alta fidelidad.

Detección de objetos frente a segmentación, ¿cuál es la diferencia?

En la visión por computador, dos términos aparecen con frecuencia: el detección de objetos y segmentación. Puede que te preguntes cuál es la diferencia. Tomemos un ejemplo: imagina que estás jugando a un videojuego en el que necesitas encontrar objetos ocultos.

La detección de objetos es como cuando el juego te dice: »¡Ey, hay algo aquí!« detecta objetos en una imagen, como encontrar un gato en una imagen que representa animales en un jardín. Pero no da más información sobre la forma ni sobre qué es exactamente lo que rodea al gato.

La segmentación va más allá. Usando la analogía de nuestro juego, la segmentación no solo te indica que hay un gato, sino que también dibuja un contorno a su alrededor, que te muestra exactamente dónde terminan los contornos del gato y dónde comienza el jardín.

Es como si estuvieras coloreando solo al gato, para saber su forma y tamaño exactos en comparación con el resto de la imagen.

SAM, el modelo Segment Anything del que hemos estado hablando, es fantástico porque es muy bueno en esta parte de la segmentación. Al dividir las imágenes en segmentos, SAM puede entender y delinear partes específicas de una imagen en detalle. Esto es muy útil en muchas áreas. Por ejemplo, en las imágenes médicas, puede ayudar a los médicos a ver y comprender la forma y el tamaño exactos de los tumores.

Si bien la detección y la segmentación de objetos son extremadamente importantes en el desarrollo de la IA, para ayudar a las máquinas a entender nuestro mundo, la segmentación proporciona un nivel de detalle más profundo que es importante para las tareas que requieren un conocimiento preciso de las formas y los límites. En resumen, la segmentación y, por lo tanto, la SAM permiten desarrollar IA más precisas.

💡 La capacidad de SAM para segmentar cualquier cosa nos brinda un futuro en el que las máquinas puedan entender las imágenes igual que nosotros, ¡quizás incluso mejor!

¿Cómo se utiliza eficazmente el modelo Segment Anything, SAM?

Comprenda los conceptos básicos

El modelo Segment Anything (SAM) es una herramienta poderosa para cualquier persona que quiera trabajar con modelos de visión artificial. SAM facilita la división de imágenes en segmentos, lo que ayuda a las computadoras a «verlas» y entenderlas igual que los humanos.

Antes de empezar a usar SAM, es importante saber para qué sirve. En pocas palabras, SAM puede mirar una imagen o un vídeo e identificar diferentes partes, por ejemplo, distinguir un automóvil de un árbol en una escena urbana.

Reúna sus datos

Para usar SAM de manera eficaz, necesita muchas imágenes o vídeos, también denominados conjuntos de datos. Cuantos más, mejor. SAM ha aprendido de más de mil millones de imágenes, viendo de todo, desde coches hasta gatos. Esto formaba parte del conjunto de datos de segmentación ofrecido por SAM.

Sin embargo, tenga cuidado: no dé por sentado que SAM es 100% autónomo y le permitirá prescindir de equipos de etiquetadores de datos para sus tareas más complejas. En cambio, lo invitamos a considerar su contribución en su canalizaciones de datos para IA : ¡es una herramienta más para producir datos anotados complejos y de calidad!

La recopilación de una amplia variedad de imágenes ayudará a SAM a comprender y aprender del mundo que nos rodea.

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Usa las herramientas adecuadas

Para que SAM funcione correctamente, necesitará un software específico. Esto incluye los codificadores de imágenes y archivos, o quizás algunas habilidades de codificación para trabajar con Predictor SAM, una herramienta que ayuda a SAM a reconocer y segmentar partes de una imagen.

No te preocupes si no eres un profesional de la tecnología: hay muchos recursos en línea que te ayudarán a empezar.

Adapte SAM a sus necesidades

El SAM se puede adaptar a una variedad de tareas, desde crear aplicaciones divertidas hasta ayudar a los médicos a analizar imágenes médicas. Aquí es donde ocurre la magia: puedes enseñarle a SAM qué buscar en tus imágenes. Este proceso se denomina «entrenamiento» del modelo. Al mostrarle a SAM muchas imágenes y explicarle qué representa cada segmento, le estás ayudando a aprender y a mejorar en su tarea. Incluso si ya es muy bueno en ello, ¡este enfoque te permitirá mejorarlo y hacerlo aún más eficaz a la hora de gestionar tus casos de uso específicos!

Experimenta y aprende

No dudes en probar SAM en diferentes tipos de imágenes para ver qué funciona mejor. ¡Cuanto más utilices SAM, más aprenderá!

Recuerda que SAM ya conoce más de mil millones de máscaras o segmentos, gracias a Alexander Kirillov y al equipo de Meta AI. Tu proyecto puede contribuir a este conocimiento y hacer que SAM sea aún más inteligente.

Comparta sus éxitos

¡No dudes en compartir tus experiencias con la comunidad de IA! Una vez que hayas utilizado SAM con éxito, comparte tus resultados. La comunidad de SAM y el mundo de los científicos de datos de visión artificial siempre están ansiosos por obtener más información sobre nuevas aplicaciones y casos de uso reales. Ya sea que contribuyas a artículos académicos, compartas código o simplemente publiques tus resultados en línea, ¡tu trabajo puede ayudar a otros! Y hacer que la IA sea más eficiente y segura.

Utilizar el proyecto Segment Anything de forma eficaz significa comprender sus capacidades, preparar los datos, utilizar las herramientas y los modelos básicos adecuados, adaptar el modelo a sus necesidades y experimentar de forma continua. Con SAM, las posibilidades de uso de la visión artificial son enormes y su proyecto podría ser, por qué no, ¡la próxima gran revolución!

Preguntas frecuentes

A diferencia de los modelos de segmentación tradicionales, que suelen estar especializados en tipos de datos específicos (como imágenes), SAM está diseñado para manejar múltiples tipos de datos. Utiliza un enfoque más generalizado, combinando los últimos avances en algoritmos de aprendizaje automático y arquitecturas de redes neuronales para adaptarse a diferentes tareas de segmentación. En otras palabras, ¡ahora puedes segmentar todo y cualquier cosa!
Según nuestra experiencia, las aplicaciones de SAM son amplias y diversas: desde el sector salud, donde puede ayudar en el análisis de imágenes médicas, hasta los sistemas de conducción autónoma, donde identifica y separa objetos en tiempo real. Otras aplicaciones incluyen la moderación de contenido en redes sociales, la segmentación de clientes en marketing, e incluso en la preservación del medio ambiente, ayudando con el análisis de imágenes satelitales para el monitoreo de tierras y océanos.
YOLO puede detectar más de una caja delimitadora por objeto; sin embargo, se basa en NMS (Non-Maximum Suppression) para decidir cuál es la más precisa. El algoritmo predice primero varias cajas, y luego, en función de las probabilidades de clase y los valores de IoU (intersección sobre unión), selecciona la mejor caja y descarta las demás.
Lo que distingue a SAM es su flexibilidad y eficacia para gestionar una gran variedad de tipos de datos y tareas de segmentación. Esta versatilidad elimina la necesidad de múltiples modelos especializados, reduciendo así los recursos computacionales y optimizando los flujos de trabajo. Además, la arquitectura de SAM permite el aprendizaje continuo, lo que significa que puede adaptarse y mejorar con el tiempo a medida que se recopilan más datos.
Las organizaciones, y especialmente los equipos de IA interesados en integrar SAM en sus operaciones, deberían comenzar por identificar tareas de segmentación específicas que se puedan automatizar. Un primer paso consiste en invertir en la formación continua de los Data Scientists.

Y para concluir...

En conclusión, la versatilidad y la eficacia del modelo Segment Anything (SAM) para analizar y comprender diversos conjuntos de datos atestiguan el poder de la IA moderna para comprender el vasto y variado panorama de la información al que nos enfrentamos a diario.

¿Ha experimentado con SAM y ha podido hacer que sus tareas de análisis de datos sean más eficientes? ¿SAM ha cambiado su perspectiva sobre la gestión de conjuntos de datos complejos? Nos encantaría conocer sus experiencias y descubrimientos después de implementar las estrategias de datos descritas anteriormente. Sus comentarios son importantes para explorar juntos las posibilidades que ofrecen la IA moderna y las «herramientas» como SAM.

Recursos adicionales

SAM en Hugging Face: 🔗 https://huggingface.co/docs/transformers/model_doc/sam

Lanzamiento meta: 🔗 https://ai.meta.com/research/publications/segment-anything/