# Segment Anything

Verwenden Sie Metas SAM für präzise Bildsegmentierung auf der GPU.

{% hint style="success" %}
Alle Beispiele können auf GPU-Servern ausgeführt werden, die über [CLORE.AI Marketplace](https://clore.ai/marketplace).
{% endhint %}

## Mieten auf CLORE.AI

1. Besuchen Sie [CLORE.AI Marketplace](https://clore.ai/marketplace)
2. Nach GPU-Typ, VRAM und Preis filtern
3. Wählen **On-Demand** (Festpreis) oder **Spot** (Gebotspreis)
4. Konfigurieren Sie Ihre Bestellung:
   * Docker-Image auswählen
   * Ports festlegen (TCP für SSH, HTTP für Web-UIs)
   * Umgebungsvariablen bei Bedarf hinzufügen
   * Startbefehl eingeben
5. Zahlung auswählen: **CLORE**, **BTC**, oder **USDT/USDC**
6. Bestellung erstellen und auf Bereitstellung warten

### Zugriff auf Ihren Server

* Verbindungsdetails finden Sie in **Meine Bestellungen**
* Webschnittstellen: Verwenden Sie die HTTP-Port-URL
* SSH: `ssh -p <port> root@<proxy-address>`

## Was ist SAM?

Segment Anything Model (SAM) kann:

* Jedes Objekt in Bildern segmentieren
* Mit Eingabeaufforderungen arbeiten (Punkte, Boxen, Text)
* Automatische Masken erzeugen
* Mit jedem Bildtyp umgehen

## Modellvarianten

| Modell            | VRAM | Qualität  | Geschwindigkeit |
| ----------------- | ---- | --------- | --------------- |
| SAM-H (sehr groß) | 8GB  | Am besten | Langsam         |
| SAM-L (groß)      | 6GB  | Großartig | Mittel          |
| SAM-B (Basis)     | 4GB  | Gut       | Schnell         |
| SAM2              | 8GB+ | Am besten | Mittel          |

## Schnelle Bereitstellung

**Docker-Image:**

```
pytorch/pytorch:2.5.1-cuda12.4-cudnn9-devel
```

**Ports:**

```
22/tcp
7860/http
```

**Befehl:**

```bash
pip install segment-anything gradio opencv-python && \
wget https://dl.fbaipublicfiles.com/segment_anything/sam_vit_h_4b8939.pth && \
python -c "
import gradio as gr
import numpy as np
from segment_anything import sam_model_registry, SamPredictor
import cv2

sam = sam_model_registry['vit_h'](checkpoint='sam_vit_h_4b8939.pth').cuda()
predictor = SamPredictor(sam)

def segment(image, evt: gr.SelectData):
    predictor.set_image(image)
    point = np.array([[evt.index[0], evt.index[1]]])
    masks, _, _ = predictor.predict(point_coords=point, point_labels=np.array([1]))
    mask = masks[0]
    colored = np.zeros_like(image)
    colored[mask] = [255, 0, 0]
    result = cv2.addWeighted(image, 0.7, colored, 0.3, 0)
    return result

demo = gr.Interface(fn=segment, inputs=gr.Image(), outputs=gr.Image(), title='Click to Segment')
demo.launch(server_name='0.0.0.0', server_port=7860)
"
```

## Zugriff auf Ihren Dienst

Nach der Bereitstellung finden Sie Ihre `http_pub` URL in **Meine Bestellungen**:

1. Gehen Sie zur **Meine Bestellungen** Seite
2. Klicken Sie auf Ihre Bestellung
3. Finden Sie die `http_pub` URL (z. B., `abc123.clorecloud.net`)

Verwenden Sie `https://IHRE_HTTP_PUB_URL` anstelle von `localhost` in den Beispielen unten.

## Installation

```bash
pip install segment-anything opencv-python
```

### Modelle herunterladen

```bash

# SAM-H (beste Qualität)
wget https://dl.fbaipublicfiles.com/segment_anything/sam_vit_h_4b8939.pth

# SAM-L (ausgewogen)
wget https://dl.fbaipublicfiles.com/segment_anything/sam_vit_l_0b3195.pth

# SAM-B (schnell)
wget https://dl.fbaipublicfiles.com/segment_anything/sam_vit_b_01ec64.pth
```

## Python-API

### Grundlegende Segmentierung mit Punkten

```python
from segment_anything import sam_model_registry, SamPredictor
import cv2
import numpy as np

# Modell laden
sam = sam_model_registry["vit_h"](checkpoint="sam_vit_h_4b8939.pth")
sam.to("cuda")

predictor = SamPredictor(sam)

# Bild laden
image = cv2.imread("photo.jpg")
image_rgb = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2RGB)

# Bild setzen
predictor.set_image(image_rgb)

# Segmentieren mit Punkt-Eingabe
input_point = np.array([[500, 375]])  # x-, y-Koordinaten
input_label = np.array([1])  # 1 = Vordergrund, 0 = Hintergrund

masks, scores, logits = predictor.predict(
    point_coords=input_point,
    point_labels=input_label,
    multimask_output=True
)

# Beste Maske auswählen
best_mask = masks[np.argmax(scores)]

# Maske speichern
cv2.imwrite("mask.png", best_mask.astype(np.uint8) * 255)
```

### Box-Eingabeaufforderung

```python

# Segmentieren mit Begrenzungsrahmen
input_box = np.array([100, 100, 400, 400])  # x1, y1, x2, y2

masks, scores, _ = predictor.predict(
    box=input_box,
    multimask_output=False
)
```

### Mehrere Punkte

```python

# Mehrere Vordergrund-/Hintergrundpunkte
input_points = np.array([
    [500, 375],   # Punkt 1
    [550, 400],   # Punkt 2
    [100, 100],   # Hintergrundpunkt
])
input_labels = np.array([1, 1, 0])  # 1=Vordergrund, 0=Hintergrund

masks, scores, _ = predictor.predict(
    point_coords=input_points,
    point_labels=input_labels,
    multimask_output=True
)
```

### Kombinierte Box + Punkt

```python
masks, scores, _ = predictor.predict(
    point_coords=input_point,
    point_labels=input_label,
    box=input_box,
    multimask_output=False
)
```

## Automatische Maskengenerierung

Alle möglichen Masken erzeugen:

```python
from segment_anything import SamAutomaticMaskGenerator
import cv2

sam = sam_model_registry["vit_h"](checkpoint="sam_vit_h_4b8939.pth")
sam.to("cuda")

mask_generator = SamAutomaticMaskGenerator(
    model=sam,
    points_per_side=32,
    pred_iou_thresh=0.86,
    stability_score_thresh=0.92,
    crop_n_layers=1,
    crop_n_points_downscale_factor=2,
    min_mask_region_area=100
)

image = cv2.imread("photo.jpg")
image_rgb = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2RGB)

masks = mask_generator.generate(image_rgb)

# Jede Maske enthält:

# - 'segmentation': binäre Maske

# - 'area': Maskenfläche in Pixeln

# - 'bbox': Begrenzungsrahmen

# - 'predicted_iou': Qualitätswert

# - 'stability_score': Stabilitätswert

print(f"Found {len(masks)} masks")
```

### Alle Masken visualisieren

```python
import matplotlib.pyplot as plt

def show_masks(image, masks):
    plt.figure(figsize=(20, 20))
    plt.imshow(image)

    sorted_masks = sorted(masks, key=lambda x: x['area'], reverse=True)

    for mask in sorted_masks:
        m = mask['segmentation']
        color = np.random.random(3)
        colored = np.zeros((*m.shape, 4))
        colored[m] = [*color, 0.5]
        plt.imshow(colored)

    plt.axis('off')
    plt.savefig('all_masks.png')

show_masks(image_rgb, masks)
```

## SAM 2 (neueste Version)

```bash
pip install sam2
```

```python
from sam2.sam2_image_predictor import SAM2ImagePredictor

predictor = SAM2ImagePredictor.from_pretrained("facebook/sam2-hiera-large")

with torch.inference_mode():
    predictor.set_image(image)
    masks, scores, _ = predictor.predict(
        point_coords=points,
        point_labels=labels
    )
```

## Hintergrund entfernen

```python
from segment_anything import sam_model_registry, SamPredictor
import cv2
import numpy as np

sam = sam_model_registry["vit_h"](checkpoint="sam_vit_h_4b8939.pth")
sam.to("cuda")
predictor = SamPredictor(sam)

def remove_background(image_path, point):
    image = cv2.imread(image_path)
    image_rgb = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2RGB)

    predictor.set_image(image_rgb)

    masks, scores, _ = predictor.predict(
        point_coords=np.array([point]),
        point_labels=np.array([1]),
        multimask_output=True
    )

    best_mask = masks[np.argmax(scores)]

    # RGBA-Bild erstellen
    result = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2BGRA)
    result[:, :, 3] = best_mask.astype(np.uint8) * 255

    return result

# Auf das Objekt klicken, das behalten werden soll
result = remove_background("photo.jpg", [400, 300])
cv2.imwrite("no_background.png", result)
```

## Objekt extrahieren

```python
def extract_object(image_path, point):
    image = cv2.imread(image_path)
    image_rgb = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2RGB)

    predictor.set_image(image_rgb)

    masks, scores, _ = predictor.predict(
        point_coords=np.array([point]),
        point_labels=np.array([1]),
        multimask_output=True
    )

    best_mask = masks[np.argmax(scores)]

    # Begrenzungsrahmen ermitteln
    rows = np.any(best_mask, axis=1)
    cols = np.any(best_mask, axis=0)
    y1, y2 = np.where(rows)[0][[0, -1]]
    x1, x2 = np.where(cols)[0][[0, -1]]

    # Zuschneiden
    cropped = image[y1:y2+1, x1:x2+1]
    mask_cropped = best_mask[y1:y2+1, x1:x2+1]

    # Maske anwenden
    result = cv2.cvtColor(cropped, cv2.COLOR_BGR2BGRA)
    result[:, :, 3] = mask_cropped.astype(np.uint8) * 255

    return result
```

## Batch-Verarbeitung

```python
import os
from segment_anything import sam_model_registry, SamAutomaticMaskGenerator
import cv2
import json

sam = sam_model_registry["vit_h"](checkpoint="sam_vit_h_4b8939.pth")
sam.to("cuda")

mask_generator = SamAutomaticMaskGenerator(sam)

input_dir = "./images"
output_dir = "./segmented"
os.makedirs(output_dir, exist_ok=True)

for filename in os.listdir(input_dir):
    if filename.lower().endswith(('.png', '.jpg', '.jpeg')):
        image = cv2.imread(os.path.join(input_dir, filename))
        image_rgb = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2RGB)

        masks = mask_generator.generate(image_rgb)

        # Masken als JSON speichern
        mask_data = []
        for i, mask in enumerate(masks):
            mask_data.append({
                'id': i,
                'area': int(mask['area']),
                'bbox': mask['bbox'],
                'score': float(mask['predicted_iou'])
            })

            # Einzelne Maske speichern
            cv2.imwrite(
                os.path.join(output_dir, f"{filename}_mask_{i}.png"),
                mask['segmentation'].astype(np.uint8) * 255
            )

        with open(os.path.join(output_dir, f"{filename}_masks.json"), 'w') as f:
            json.dump(mask_data, f)
```

## API-Server

```python
from fastapi import FastAPI, UploadFile
from fastapi.responses import Response
from segment_anything import sam_model_registry, SamPredictor
import cv2
import numpy as np
import json

app = FastAPI()

sam = sam_model_registry["vit_h"](checkpoint="sam_vit_h_4b8939.pth")
sam.to("cuda")
predictor = SamPredictor(sam)

@app.post("/segment")
async def segment(file: UploadFile, x: int, y: int):
    contents = await file.read()
    nparr = np.frombuffer(contents, np.uint8)
    image = cv2.imdecode(nparr, cv2.IMREAD_COLOR)
    image_rgb = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2RGB)

    predictor.set_image(image_rgb)

    masks, scores, _ = predictor.predict(
        point_coords=np.array([[x, y]]),
        point_labels=np.array([1]),
        multimask_output=True
    )

    best_mask = masks[np.argmax(scores)]

    _, encoded = cv2.imencode('.png', best_mask.astype(np.uint8) * 255)
    return Response(content=encoded.tobytes(), media_type="image/png")
```

## Integration mit Stable Diffusion

Verwenden Sie SAM-Masken für Inpainting:

```python

# Maske mit SAM erzeugen
predictor.set_image(image)
masks, scores, _ = predictor.predict(point_coords=point, point_labels=label)
mask = masks[np.argmax(scores)]

# Für Inpainting in SD verwenden
from diffusers import StableDiffusionInpaintPipeline

pipe = StableDiffusionInpaintPipeline.from_pretrained("runwayml/stable-diffusion-inpainting")
pipe.to("cuda")

result = pipe(
    prompt="a red sports car",
    image=image,
    mask_image=mask
).images[0]
```

## Leistung

| Modell | Bildgröße | GPU      | Zeit   |
| ------ | --------- | -------- | ------ |
| SAM-H  | 1024x1024 | RTX 3090 | \~0.5s |
| SAM-L  | 1024x1024 | RTX 3090 | \~0.3s |
| SAM-B  | 1024x1024 | RTX 3090 | \~0.2s |
| SAM2   | 1024x1024 | RTX 4090 | \~0.3s |

## Speicheroptimierung

```python

# Für begrenzten VRAM
sam = sam_model_registry["vit_b"](checkpoint="sam_vit_b_01ec64.pth")  # Kleinere Modellvariante verwenden

# Oder die Punkte für die automatische Generierung reduzieren
mask_generator = SamAutomaticMaskGenerator(
    model=sam,
    points_per_side=16,  # Von 32 reduzieren
)
```

## Fehlerbehebung

### CUDA: Kein Speicher

* Verwenden Sie SAM-B statt SAM-H
* Bildgröße vor der Verarbeitung reduzieren
* Cache leeren: `torch.cuda.empty_cache()`

### Schlechte Segmentierung

* Fügen Sie mehr Punkte hinzu (Vordergrund + Hintergrund)
* Verwenden Sie Box-Eingabeaufforderungen für bessere Führung
* Versuchen Sie multimask\_output=True und wählen Sie die beste aus

## Kostenabschätzung

Typische CLORE.AI-Marktplatztarife (Stand 2024):

| GPU       | Stundensatz | Tagessatz | 4-Stunden-Sitzung |
| --------- | ----------- | --------- | ----------------- |
| RTX 3060  | \~$0.03     | \~$0.70   | \~$0.12           |
| RTX 3090  | \~$0.06     | \~$1.50   | \~$0.25           |
| RTX 4090  | \~$0.10     | \~$2.30   | \~$0.40           |
| A100 40GB | \~$0.17     | \~$4.00   | \~$0.70           |
| A100 80GB | \~$0.25     | \~$6.00   | \~$1.00           |

*Preise variieren je nach Anbieter und Nachfrage. Prüfen Sie* [*CLORE.AI Marketplace*](https://clore.ai/marketplace) *auf aktuelle Preise.*

**Geld sparen:**

* Verwenden Sie **Spot** Markt für flexible Workloads (oft 30–50% günstiger)
* Bezahlen mit **CLORE** Token
* Preise bei verschiedenen Anbietern vergleichen

## Nächste Schritte

* Stable Diffusion Inpainting
* [ControlNet Anleitung](https://docs.clore.ai/guides/guides_v2-de/bildverarbeitung/controlnet-advanced)
* [Real-ESRGAN-Upscaling](https://docs.clore.ai/guides/guides_v2-de/bildverarbeitung/real-esrgan-upscaling)