EfficientSAM

论文

EfficientSAM: Leveraged Masked Image Pretraining for Efficient Segment Anything

• https://arxiv.org/abs/2312.00863

模型结构

EfficientSAM模型利用掩码图像预训练（SAMI），该预训练学习从SAM图像编码器重构特征，以进行有效的视觉表示学习。然后采用SAMI预训练的轻量级图像编码器和掩码解码器来构建EfficientSAMs ，并在SA-1B数据集上对模型进行微调以执行分割一切的任务。EfficientSAM-S将SAM的推理时间减少了约20倍，参数大小减少了约20倍，性能下降很小。

算法原理

模型包含两个阶段：ImageNet上的SAMI预训练和SA-1B上的SAM微调。EfficientSAM的核心组件包括：交叉注意力解码器、线性投影头、重建损失。 交叉注意力解码器：在SAM特征监督下，解码器重构掩蔽令牌，同时编码器输出作为重构锚点。解码器查询来自掩码令牌，键和值来自编码器和未掩码特征。结合编解码器两者输出特征，用于MAE输出嵌入，并重新排序至原始图像位置。 线性投影头：将编码器和解码器输出特征输入到线性投影头，以对齐SAM图像编码器特征并解决特征维数不匹配问题。 重建损失：在每次训练迭代中，SAMI由从SAM图像编码器中提取的前馈特征，以及MAE的前馈和反向传播过程组成。比较了SAM图像编码器和MAE线性投影头的输出，计算了重建损失。

环境配置

Docker（方法一）

此处提供光源拉取docker镜像的地址与使用步骤

docker pull image.sourcefind.cn:5000/dcu/admin/base/pytorch:2.1.0-centos7.6-dtk23.10-py38
docker run -it --shm-size=64G -v /path/your_code_data/:/path/your_code_data/ -v /opt/hyhal:/opt/hyhal --privileged=true --device=/dev/kfd --device=/dev/dri/ --group-add video --name efficientsam_pytorch  <your IMAGE ID> bash # <your IMAGE ID>为以上拉取的docker的镜像ID替换，本镜像为：ffa1f63239fc
cd /path/your_code_data/efficientsam_pytorch
pip install -e .
pip install -r requirements.txt -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/  --trusted-host mirrors.aliyun.com
git clone https://github.com/facebookresearch/segment-anything.git
cd segment-anything
pip install -e .

Dockerfile（方法二）

此处提供dockerfile的使用方法

docker build --no-cache -t efficientsam:latest .
docker run -it --shm-size=64G -v /path/your_code_data/:/path/your_code_data/ -v /opt/hyhal:/opt/hyhal --privileged=true --device=/dev/kfd --device=/dev/dri/ --group-add video --name efficientsam_pytorch  efficientsam  bash
cd /path/your_code_data/efficientsam_pytorch
pip install -e .
pip install -r requirements.txt -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/  --trusted-host mirrors.aliyun.com
git clone https://github.com/facebookresearch/segment-anything.git
cd segment-anything
pip install -e .

Anaconda（方法三）

此处提供本地配置、编译的详细步骤，例如：

关于本项目DCU显卡所需的特殊深度学习库可从光合开发者社区下载安装。

DTK驱动：dtk23.10
python：python3.8
torch: 2.1.0
torchvision: 0.16.0
triton:2.1.0

Tips：以上dtk驱动、python、torch等DCU相关工具版本需要严格一一对应

其它依赖环境安装如下：

cd /path/your_code_data/efficientsam_pytorch
pip install -e .
pip install -r requirements.txt -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/  --trusted-host mirrors.aliyun.com
git clone https://github.com/facebookresearch/segment-anything.git
cd segment-anything
pip install -e .

数据集

预训练阶段数据集为数据集为 ImageNet

微调阶段数据集为数据集为 SA-1B

训练

官方暂未开放

推理

模型的权重可以通过以下表格链接获得，推理时将其下载放置于weights文件夹下。

EfficientSAM-S	EfficientSAM-Ti
Download	Download

单卡推理

进入代码文件夹

cd /path/your_code_data/efficientsam_pytorch

基于point和box推理，更多细节参考netbooks/EfficientSAM_example.ipynb：

基于point推理

python inference_point_prompt.py

基于box推理

python inference_box_prompt.py

segment everything推理,更多细节参考netbooks/EfficientSAM_segment_everything_example.ipynb：

python inference_segment_everything.py

result

EfficientSAM-S和EfficientSAM-Ti 基于point测试结果如下：

EfficientSAM-S和EfficientSAM-Ti 基于box测试结果如下：

EfficientSAM-S和EfficientSAM-Ti segment_everything测试结果如下：

精度

无

应用场景

算法类别

图像分割

热点应用行业

制造,广媒,能源,医疗,家居,教育

源码仓库及问题反馈

• ModelZoo / efficientsam_pytorch · GitLab

参考资料

• GitHub - yformer/EfficientSAM: EfficientSAM: Leveraged Masked Image Pretraining for Efficient Segment Anything