用樹莓派4b構(gòu)建深度學(xué)習(xí)應(yīng)用(八)Openvino篇

?前言

雖然這一代的樹莓派增加了內(nèi)存,但主頻的限制使得直接用純主板推理勤家,速度還是不夠?qū)崟r(shí)察净,這一篇我們介紹一下在樹莓派上部署 OpenVINO 神經(jīng)棒,進(jìn)一步提升AI的推理速度费坊。

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Intel的了第二代神經(jīng)計(jì)算棒(Neural Compute Stick 2/NCS 2),身材依然只有U盤大小押桃,尺寸只有72.5×27×14毫米葵萎,內(nèi)置了最新的Intel Movidius Myriad X VPU視覺處理器导犹,集成16個(gè)SHAVE計(jì)算核心唱凯、專用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)硬件加速器,可以極低的功耗執(zhí)行高性能視覺和AI推理運(yùn)算谎痢,支持TensorFlow磕昼、Caffe開發(fā)框架。
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按照Intel給出的數(shù)據(jù)节猿,NCS 2的性能比之前的Movidius計(jì)算棒有了極大的提升票从,其中圖像分類性能高出約5倍,物體檢測性能則高出約4倍滨嘱。
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NCS2 的主要特點(diǎn):

  • 邊緣處的深度學(xué)習(xí)推理

  • Open Model Zoo 上預(yù)先訓(xùn)練的模型

  • 一個(gè)函數(shù)庫和預(yù)先優(yōu)化的內(nèi)核峰鄙,用于更快地投放到市場

  • 支持使用一個(gè)公共 API 的跨各種計(jì)算機(jī)視覺加速器(CPU、GPU太雨、VPU 和 FPGA)的異質(zhì)性執(zhí)行

  • Raspberry Pi 硬件支持

安裝OpenVINO 工具套件

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NCS2 支持樹莓派作為其的一個(gè)特點(diǎn)吟榴,intel官方專門做了個(gè)主題文檔,那部署起來就相當(dāng)友好了囊扳。

https://docs.openvinotoolkit.org/cn/latest/_docs_install_guides_installing_openvino_raspbian.html

1 下載安裝包

我選擇的版本是 2020年4月的版本:

cd ~/Downloads/

2 安裝外部軟件依賴

之前已經(jīng)安裝過cmake吩翻,其實(shí)這步可跳過。

sudo apt install cmake

3 設(shè)定環(huán)境變量

source /opt/intel/openvino/bin/setupvars.sh

現(xiàn)在每打開一個(gè)新的命令行終端锥咸。將會(huì)出現(xiàn)下列信息:

[setupvars.sh] OpenVINO environment initialized

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4 添加 USB 規(guī)則

將當(dāng)前的 Linux 用戶添加到users群組:注銷并登錄狭瞎,使設(shè)定生效。

sudo usermod -a -G users "$(whoami)"

安裝 USB 規(guī)則

sh /opt/intel/openvino/install_dependencies/install_NCS_udev_rules.sh

5 USB 插入intel 神經(jīng)棒 NCS2

重新插入NCS2搏予,準(zhǔn)備運(yùn)行程序熊锭。

構(gòu)建對(duì)象檢測樣本

1 新建編譯目錄

mkdir openvino && cd openvino

2 構(gòu)建對(duì)象檢測樣本

cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DCMAKE_CXX_FLAGS="-march=armv7-a" /opt/intel/openvino/deployment_tools/inference_engine/samples/cpp

3 下載權(quán)重文件,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湮募捅粶y試圖片

要下載.bin帶權(quán)重的文件:

wget --no-check-certificate https://download.01.org/opencv/2020/openvinotoolkit/2020.1/open_model_zoo/models_bin/1/face-detection-adas-0001/FP16/face-detection-adas-0001.bin

要下載帶網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?xml的文件:

wget --no-check-certificate https://download.01.org/opencv/2020/openvinotoolkit/2020.1/open_model_zoo/models_bin/1/face-detection-adas-0001/FP16/face-detection-adas-0001.xml

搜索一些包含人臉的圖片作為被檢測樣本雪侥,保存到 ~/Downloads/image 目錄下碗殷。

4 運(yùn)行程序

其中 -m 指定模型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) .xml 文件,程序會(huì)自動(dòng)尋找同名 .bin 權(quán)重文件校镐;

-d MYRIAD 代表用神經(jīng)棒作為推理設(shè)備亿扁;

-i 指定了被測圖片的路徑。

./armv7l/Release/object_detection_sample_ssd -m face-detection-adas-0001.xml -d MYRIAD -i ~/Downloads/image
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構(gòu)建性能測試程序

1 ****構(gòu)建測試程序****

make -j2 benchmark_app

2 構(gòu)建對(duì)象檢測樣本

其中 -i 是輸入被檢測的圖片鸟廓;

-m 是輸入的模型參數(shù)从祝;

-niter 為運(yùn)行推理的迭代次數(shù)襟己。

./armv7l/Release/benchmark_app -i car.png -m squeezenet1.1/FP16/squeezenet1.1.xml -pc -d MYRIAD -niter 1000
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樹莓派+神經(jīng)棒的推理速度可達(dá) 280 FPS,這速度足夠快了牍陌,再試試在電腦上插神經(jīng)棒測試擎浴,與其對(duì)比一下。

3 對(duì)比性能

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還是280幀左右毒涧,運(yùn)行速度沒有區(qū)別贮预,可見計(jì)算瓶頸都集中在NCS2上,主設(shè)備用電腦或是樹莓派差別不大契讲。在插神經(jīng)棒的場合仿吞,用PC就顯得有點(diǎn)浪費(fèi)了。

再對(duì)比一個(gè)直接用筆記本電腦的 intel cpu 跑的openvino加速模型:

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340 FPS捡偏,果然還是電腦的CPU更強(qiáng)些唤冈。

樹莓派的開發(fā)流程

  • 選擇預(yù)訓(xùn)練模型;

  • 使用模型優(yōu)化器银伟,來轉(zhuǎn)換模型你虹;

  • 最后在樹莓派上推理模型。

常規(guī)的開發(fā)方式彤避,需要在 open model zoo 中尋找適合的模型傅物,對(duì)于大多數(shù)業(yè)務(wù)來說,都能滿足基本需要琉预。若需要跑一些比較前沿的模型或者是自己設(shè)計(jì)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)董饰,那各類模型轉(zhuǎn)換的方法則是必備技能,難度相應(yīng)也會(huì)大一些模孩。

資料下載

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上文提到的安裝包尖阔,模型參數(shù)和一些資源文件都打包在網(wǎng)盤里了。

本期相關(guān)文件資料榨咐,可在公眾號(hào)后臺(tái)回復(fù):“rpi08”介却,獲取下載鏈接。

下一篇

我們就將做一些模型轉(zhuǎn)換的工作****块茁,
讓yolov5在樹莓派上齿坷,
用Openvino來運(yùn)行一下,
敬請期待...

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
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