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YOLO目标检测代码移植到服务器、Jetson Nano或树莓派上 并进行实时检测 速度等性能的优化

将YOLO目标检测代码移植到Jetson Nano或树莓派上,主要分为以下几个步骤:

  • 硬件与软件准备:确保你有合适的硬件设备(如Jetson Nano或树莓派),并安装相应的操作系统(如JetPack for Jetson Nano或Raspberry Pi OS for 树莓派)。
  • 环境搭建:在设备上安装Python、pip等基础工具,创建虚拟环境(可选),并安装YOLO所需的依赖库,如OpenCV、NumPy、PyTorch或TensorFlow。
  • 下载YOLO模型和权重:从YOLO的官方GitHub仓库克隆代码,并下载预训练的权重文件。
  • 运行检测脚本:使用YOLO提供的检测脚本,指定权重文件、图像尺寸、置信度阈值和数据源(如摄像头或图像文件),运行目标检测。
  • 优化性能:根据设备类型,启用GPU加速(如Jetson Nano的CUDA或树莓派的OpenCV GPU加速),并选择合适的轻量级YOLO模型以提高性能。
  • 通过这些步骤,你可以在Jetson Nano或树莓派上成功部署YOLO目标检测系统,实现实时的目标识别和分析。

      边缘计算可以让这些小型、低功耗的设备具备强大的目标检测能力,适用于各种边缘计算场景。以下是一个详细的步骤指南,帮助你完成移植过程。

    一、准备工作

    软件代码准备 首先以行人监测为例子说明

    为了实现实时获取视频流并使用 YOLO 目标检测算法监测行人,我们可以使用 Python 和 OpenCV 库。以下是一个完整的示例代码,展示了如何从摄像头获取实时视频流,并使用 YOLOv5 模型检测行人。

    环境准备

  • 安装依赖库

    bash

    pip install opencv-python numpy torch torchvision

  • 克隆 YOLOv5 仓库并安装依赖

    bash

    git clone https://github.com/ultralytics/yolov5.git
    cd yolov5
    pip install -r requirements.txt

  • 下载预训练权重

    bash

    wget https://github.com/ultralytics/yolov5/releases/download/v1.0/yolov5s.pt

  • 代码实现

    python

    import cv2
    import torch
    from yolov5.models.experimental import attempt_load
    from yolov5.utils.datasets import letterbox
    from yolov5.utils.general import non_max_suppression, scale_coords
    from yolov5.utils.torch_utils import select_device

    # 加载 YOLOv5 模型
    weights = \’yolov5s.pt\’ # 模型权重文件
    device = select_device(\’\’) # 选择设备,\’\’ 表示自动选择
    model = attempt_load(weights, map_location=device) # 加载模型
    stride = int(model.stride.max()) # 模型的步长

    # 设置摄像头
    cap = cv2.VideoCapture(0) # 0 表示默认摄像头

    # 循环读取视频帧
    while True:
    ret, frame = cap.read()
    if not ret:
    break

    # 图像预处理
    img = letterbox(frame, new_shape=640, stride=stride)[0]
    img = img.transpose((2, 0, 1))[::-1] # HWC to CHW, BGR to RGB
    img = np.ascontiguousarray(img)
    img = torch.from_numpy(img).to(device)
    img = img.float() # uint8 to fp16/32
    img /= 255.0 # 图像归一化
    if img.ndimension() == 3:
    img = img.unsqueeze(0)

    # 模型推理
    pred = model(img, augment=False, visualize=False)[0]

    # 应用 NMS
    pred = non_max_suppression(pred, 0.25, 0.45, classes=None, agnostic=False)

    # 处理检测结果
    for i, det in enumerate(pred): # 遍历每个检测结果
    s = \’\’
    s += \’%gx%g \’ % img.shape[2:] # 打印图像尺寸
    gn = torch.tensor(frame.shape)[[1, 0, 1, 0]] # 归一化增益

    if len(det):
    # 将坐标从 [0, 1] 转换为像素坐标
    det[:, :4] = scale_coords(img.shape[2:], det[:, :4], frame.shape).round()

    # 遍历每个检测到的目标
    for *xyxy, conf, cls in reversed(det):
    if int(cls) == 0: # 0 表示行人
    x1, y1, x2, y2 = map(int, xyxy) # 坐标转换为整数
    label = f\’Pedestrian {conf:.2f}\’
    cv2.rectangle(frame, (x1, y1), (x2, y2), (0, 255, 0), 2)
    cv2.putText(frame, label, (x1, y1 – 10), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (0, 255, 0), 2)

    # 显示结果
    cv2.imshow(\’Pedestrian Detection\’, frame)

    # 按 \’q\’ 键退出
    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord(\’q\’):
    break

    # 释放摄像头资源
    cap.release()
    cv2.destroyAllWindows()

    代码说明

  • 加载模型:使用 attempt_load 函数加载预训练的 YOLOv5 模型。
  • 设置摄像头:使用 cv2.VideoCapture(0) 获取默认摄像头的视频流。
  • 图像预处理:使用 letterbox 函数将图像调整为模型输入
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