创见博客
基于sapiens进行人体部位分割
七崽爱吃小饼干2025/09/04阅读 7

一、简介

  • Sapiens 是 Meta Reality Labs 开发的一系列以人为中心的视觉模型。
  • Sapiens 旨在处理四个基本的以人为中心的视觉任务,包括 2D 姿态估计、身体部位分割、深度估计和表面法线预测。
  • 该模型使用一个庞大的数据集 Humans-300M 进行预训练,其中包含 3 亿张真实世界中的人类图像。这些图像经过过滤以确保质量,并使用自监督预训练方法,如 Masked Autoencoder(MAE),在 1K 分辨率的图像上进行处理。

模型特点

  • 通用性强:具备很强的泛化能力,能在不同场景中表现良好,即使在标注数据稀缺或完全合成的情况下,也能对自然数据表现出出色的泛化能力。
  • 适应性高:只需对在大量自然人类图像上预训练的模型进行少量微调,就可用于特定任务。
  • 高保真度:输出高分辨率、精确的结果,尤其适合人类图像的生成和处理。

二、安装

1.克隆代码

github仓库

克隆代码

shell
git clone https://github.com/facebookresearch/sapiens.git

pwd获取当前项目的根目录

shell
pwd

配置根目录环境变量

shell
export SAPIENS_ROOT=/path/to/sapiens

2.环境配置

项目提供了完整的环境配置脚本,会创建名为sapiens的conda环境,并安装所需要的包

运行命令

bash
cd ./_install
sh conda.sh

3.从hugging-face 下载模型权重

链接

3.1选择格式

sapiens提供了三种checkpoints

  • original:可以根据您的用例和推理微调权重。
  • torchscript: (仅推理)权重移植到 torchscript。
  • bfloat16: (仅推理)用于大规模处理,权重移植到 bfloat16(仅 A100 GPU + pytorch-2.3)。 第三种格式是专门给数据处理型GPU用的,而且我们想微调模型,所以这里我们用original

3.2选择模型规模

sapiens提供了三种模型规模,不同的规模对显存的要求也不同

  • sapiens-seg-0.3b
  • sapiens-seg-0.6b
  • sapiens-seg-1b

各模型的 GPU 显存要求(最低配置)

模型推理(1024x1024)微调(1024x1024,全参数)微调(1024x1024,LoRA 参数高效微调)
sapiens-seg-0.3b8-12GB16-20GB8-12GB
sapiens-seg-0.6b12-16GB24-32GB12-16GB
sapiens-seg-1b16-24GB32-40GB16-24GB

这里我们选择使用6亿参数模型也就是[sapiens-seg-0.6b](https://huggingface.co/facebook/sapiens-seg-0.6b)

3.3下载

这个暂时没有提供transformer的下载方式,所以需要我们自己下载

3.3.1用cli工具下载

我们可以通过使用 git lfs下载模型

bash
# 安装 Git LFS
sudo apt-get update
sudo apt-get install git-lfs

# 初始化lfs
git lfs install

# 下载模型
git clone https://huggingface.co/facebook/sapiens-seg-0.6b
3.3.2 手动下载
切到files and versions直接下载文件
下载后的模型按照要求存放到对应的目录

4. 安装seg的环境要求

seg目录下有setup.py文件,进入该目录执行命令:

bash
pip install -e .

三、执行推理脚本

推理脚本的demo位置如下

在这个脚本中需要配置一些重要的配置项(checkpoint的选择与路径、输入输出目录以及GPU配置等):

shell
SAPIENS_CHECKPOINT_ROOT=/home/Minda2024-9/liujingmin/sapiens/sapiens

#----------------------------set your input and output directories----------------------------------------------
INPUT='/home/Minda2024-9/liujingmin/sapiens/sapiens/seg/data/input'
OUTPUT="/home/Minda2024-9/liujingmin/sapiens/sapiens/seg/data/output"

#--------------------------MODEL CARD---------------
# MODEL_NAME='sapiens_0.3b'; CHECKPOINT=$SAPIENS_CHECKPOINT_ROOT/seg/checkpoints/sapiens_0.3b/sapiens_0.3b_goliath_best_goliath_mIoU_7673_epoch_194.pth
 MODEL_NAME='sapiens_0.6b'; CHECKPOINT=$SAPIENS_CHECKPOINT_ROOT/seg/checkpoints/sapiens_0.6b/sapiens_0.6b_goliath_best_goliath_mIoU_7777_epoch_178.pth
#MODEL_NAME='sapiens_1b'; CHECKPOINT=$SAPIENS_CHECKPOINT_ROOT/seg/checkpoints/sapiens_1b/sapiens_1b_goliath_best_goliath_mIoU_7994_epoch_151.pth

DATASET='goliath'
MODEL="${MODEL_NAME}_${DATASET}-1024x768"
CONFIG_FILE="configs/sapiens_seg/${DATASET}/${MODEL}.py"
OUTPUT=$OUTPUT/$MODEL_NAME

##-------------------------------------inference-------------------------------------
RUN_FILE='demo/demo_seg_vis.py'

## number of inference jobs per gpu, total number of gpus and gpu ids
JOBS_PER_GPU=1; TOTAL_GPUS=1; VALID_GPU_IDS=(0 1 2 3 4 5 6 7)

执行脚本

shell
sh seg.sh

输出的结果有三个:

  • 原图与分割结果的拼接可视化图
  • 概率图
  • 前景掩码(True 表示非背景区域)

分割结果例子:

四、实验测试

目前主要是想基于该模型对行人进行身体部位分割,帮助行人重识别模型提升效果。但是行人重识别的图像数据通常具有分辨率低、光照条件差的特点,所以还需要进行测试,以下几张图片是我的测试结果。

光照条件良好的中分辨率图像(211kB)
光照条件良好的低分辨率图像(19kB)
从MSMT17数据集中挑选的图像(41kB)

在官方提供的高画质图像例子中以及我自己实验的中分辨率图像都能取得不错的分割效果,但是如果是低分辨率图像,分割效果就很差,全认成背景了基本上。不太能满足行人重识别的需要。

五、低分辨率图像预处理

之前的实验中,低分辨率图像的模型处理效果很糟糕,现在尝试对低分辨率图像进行预处理后再进行分割实验。

图像预处理,主要包括图像放大、增强对比度、去噪声

对预处理后的图片,可以识别部分人体部位,但是效果仍然很差。后续还考虑从图像的预处理以及模型的微调入手,看看能不能提升效果。

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