Segmentação na prática: a forma, não só a caixa

O retângulo em volta do leito leva junto o chão, a cortina e um pedaço da parede. Na obra, a caixa do operário leva a picareta, a lama e um pedaço do céu. A segmentação devolve o contorno: uma máscara só com os pixels do objeto.

Enfermaria e canteiro passam pelo modelo das 80 classes. Tomografia e ressonância são outro exame: o corte é uma grade de densidade ou de sinal, e a máscara sai dessa grade. Isso ainda não é um laudo.

A caixa diz onde está o carro. A U-Net pinta o pixel que pertence a ele. Isso ainda não separa uma pessoa da outra. Cada notebook abre no Google Colab: você escreve a resposta, roda a célula e ele diz na hora se acertou. Ver a aula · ver os 24 exercícios.

As aulas

Máscaras sobre os leitos e as cadeiras, sem caixa
AULA 1

Segmentação em imagem

O quarto de hospital volta com uma máscara por leito e por cadeira. Cada máscara é uma grade de verdadeiro ou falso, e somar os pixels verdadeiros dá a área do objeto.

CPU · cerca de 1 minuto · 6 exercícios
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Operários e máquinas na obra de rodovia, pintados pela máscara, sem retângulo
AULA 2

Segmentação em vídeo

O clipe é uma obra de rodovia. O laço lê o quadro, segmenta e grava. A escavadeira não tem classe própria: o nome que volta costuma ser trem ou caminhão. A conta que importa é a área.

CPU · cerca de 2 minutos · 6 exercícios
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Operários na obra com o centro da máscara marcado, sem retângulo
AULA 3

Medir a máscara

A máscara do operário vira número: a porcentagem da foto, o centro do corpo, o quanto a caixa sobra e se as duas pessoas se encostam.

CPU · cerca de 1 minuto · 6 exercícios
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Caminhões no canteiro pintados pela máscara, sem retângulo
AULA 4

Treinar segmentação

O rótulo deixa de ser um retângulo e vira um polígono. Quatro fotos mostram o caminho. No canteiro, o modelo ainda pinta o caminhão. A trinca no solo continua sem máscara.

GPU T4 recomendada · cerca de 3 minutos · 6 exercícios
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Tomografia de tórax com o pulmão pintado pela máscara
AULA 5

Tomografia

O corte do tórax é densidade. Osso estoura no branco, ar fica preto. A máscara do pulmão é o ar que está dentro do corpo, não o ar de fora.

CPU · cerca de 1 minuto · volume de 40 MB
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Ressonância da cabeça com o cérebro pintado pela máscara
AULA 6

Ressonância

O mesmo volume, dois cortes: um pelos olhos, outro de lado. A máscara é o maior bloco de sinal. O crânio fica de fora. Lesão ainda não tem classe.

CPU · cerca de 1 minuto · volume de 7 MB
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Os 24 exercícios

Cada exercício tem um notebook só dele. Ele prepara os dados da aula, deixa uma célula para você tentar e mostra uma solução conferida. É só clicar em Abrir no Colab.

Máscara de segmentação, sem caixa
01Aula 1 · Imagem · exercício 1

Quantas máscaras

Quantas máscaras o modelo devolveu em mascaras?

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Máscara de segmentação, sem caixa
02Aula 1 · Imagem · exercício 2

Classes com máscara

Monte um conjunto (set) com os nomes das classes que ganharam máscara.

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Máscara de segmentação, sem caixa
03Aula 1 · Imagem · exercício 3

A máscara mais segura

Qual é a maior confiança entre as máscaras? Responda com um número entre 0 e 1.

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Máscara de segmentação, sem caixa
04Aula 1 · Imagem · exercício 4

Área da maior máscara

Quantos pixels tem a maior máscara? Cada True em mascaras é um pixel do objeto.

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Máscara de segmentação, sem caixa
05Aula 1 · Imagem · exercício 5

Só os leitos

Rode o modelo de novo na mesma foto, pedindo só a classe bed. Quantas máscaras vieram? O índice da classe está em model.names.

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Máscara de segmentação, sem caixa
06Aula 1 · Imagem · exercício 6

Os leitos na foto

Que fração da foto os leitos cobrem, somando as máscaras de bed? Responda com um número entre 0 e 1.

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Máscara de segmentação, sem caixa
07Aula 2 · Vídeo · exercício 1

Duração do vídeo

Quantos segundos tem o vídeo inteiro? Use o total de quadros e o FPS do arquivo, não só os quadros que a aula processou.

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Máscara de segmentação, sem caixa
08Aula 2 · Vídeo · exercício 2

Quem ocupa mais pixels

Qual classe somou mais pixels de máscara no vídeo processado? Responda com o nome.

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Máscara de segmentação, sem caixa
09Aula 2 · Vídeo · exercício 3

Quadros com pessoa

Em quantos dos primeiros 40 quadros processados aparece pelo menos uma pessoa?

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Máscara de segmentação, sem caixa
10Aula 2 · Vídeo · exercício 4

Pular quadros

Nos primeiros 40 quadros, rode o modelo só em 1 a cada 5 (quadros 0, 5, 10...) e some os pixels das máscaras de person.

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Máscara de segmentação, sem caixa
11Aula 2 · Vídeo · exercício 5

Média de máscaras

Em média, quantas máscaras o modelo desenhou por quadro no vídeo processado?

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Máscara de segmentação, sem caixa
12Aula 2 · Vídeo · exercício 6

Vídeo só com pessoas

Grave um vídeo novo com os primeiros 40 quadros, desenhando só person. A resposta é o caminho obra_pessoas.mp4. O índice da classe está em model.names.

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Máscara de segmentação, sem caixa
13Aula 3 · Medida · exercício 1

Quanto da caixa é o operário

Divida a área da máscara do operário pela área da caixa dele. Use a pessoa de maior máscara. O resultado fica entre 0 e 1: é a parte da caixa que é corpo de verdade.

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Máscara de segmentação, sem caixa
14Aula 3 · Medida · exercício 2

Porcentagem da foto

Quantos por cento da foto a máscara desse operário cobre? Responda com um número de 0 a 100. Use a pessoa de maior máscara.

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Máscara de segmentação, sem caixa
15Aula 3 · Medida · exercício 3

Recorte do operário

Recorte a foto no retângulo justo da máscara do operário de maior máscara (o menor retângulo que ainda contém todos os pixels True). A resposta é o recorte.

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Máscara de segmentação, sem caixa
16Aula 3 · Medida · exercício 4

Centro do operário

Ache o centro do operário de maior máscara. Responda com (x, y) em pixels, x na horizontal.

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Máscara de segmentação, sem caixa
17Aula 3 · Medida · exercício 5

IoU com a caixa

Calcule o IoU entre a máscara do operário de maior máscara e o retângulo da caixa dele. IoU é a interseção dividida pela união.

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Máscara de segmentação, sem caixa
18Aula 3 · Medida · exercício 6

Máscaras que se tocam

Quantos pares de máscaras têm pelo menos um pixel em comum?

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Máscara de segmentação, sem caixa
19Aula 4 · Treino · exercício 1

Tamanho do treino

Quantas imagens há na pasta de treino do coco8-seg?

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Máscara de segmentação, sem caixa
20Aula 4 · Treino · exercício 2

Objetos rotulados

Quantos objetos rotulados existem, somando todos os arquivos .txt do treino? Cada linha é um objeto.

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Máscara de segmentação, sem caixa
21Aula 4 · Treino · exercício 3

Classe mais rotulada

Qual classe mais aparece nos rótulos de treino? Responda com o nome, não com o número.

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Máscara de segmentação, sem caixa
22Aula 4 · Treino · exercício 4

Pontos do polígono

Abra o primeiro .txt de treino, em ordem alfabética. Quantos pontos tem o polígono da primeira linha? A classe é o primeiro número; cada ponto usa dois números.

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Máscara de segmentação, sem caixa
23Aula 4 · Treino · exercício 5

A menor perda

Em qual época a train/seg_loss foi a menor?

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Máscara de segmentação, sem caixa
24Aula 4 · Treino · exercício 6

mAP da máscara

Rode a validação do modelo treinado com melhor.val(data="coco8-seg.yaml", imgsz=320) e responda com o mAP50 das máscaras.

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Como rodar

  1. Clique em Abrir no Colab e entre com sua conta Google.
  2. Menu Ambiente de execução → Executar tudo. Na aula 4, antes, troque o tipo de ambiente para T4 GPU.
  3. Se o Colab avisar que o notebook não é do Google, confirme em Executar mesmo assim.
  4. Nos exercícios, troque resposta = None pela sua resposta e rode a célula. A solução conferida vem na célula de baixo.
  5. Para guardar suas alterações, use Arquivo → Salvar uma cópia no Drive.