手機識別模型案例

導讀

2023年以ChatGPT為代表的大語言模型橫空出世，它的出現(xiàn)標志著自然語言處理領(lǐng)域取得了重大突破。它在文本生成、對話系統(tǒng)和語言理解等方面展現(xiàn)出了強大的能力，為人工智能技術(shù)的發(fā)展開辟了新的可能性。同時，人工智能技術(shù)正在進入各種應(yīng)用領(lǐng)域，在智慧城市、智能制造、智慧醫(yī)療、智慧農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。

本期介紹：模型案例：|手機識別模型！

RT-DETR

RT-DETR是基于DETR架構(gòu)的端到端對象檢測器，完全消除了對NMS的需求。通過這樣做，RT-DETR顯著減少了之前基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）的對象檢測器（如YOLO系列）的延遲。它結(jié)合了強大的主干、混合編碼器和獨特的查詢選擇器，可以快速準確地處理特征。

RT-DETR架構(gòu)的關(guān)鍵組件

Backbone網(wǎng)絡(luò)：通常采用高效的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）作為特征提取的基礎(chǔ)，例如ResNet或EfficientNet，以獲取圖像的多尺度特征。從主干，RT-DETR提取三個級別的特征- S3，S4和S5，這些多尺度特征有助于模型理解圖像的高級和細粒度細節(jié)。

Transformer編碼器-解碼器：RT-DETR中使用了Transformer的編碼器-解碼器結(jié)構(gòu)，該混合編碼器包括兩個主要部分：基于注意力的尺度內(nèi)特征交互（AIFI）和跨尺度特征融合（CCFF）。

基于注意力的尺度內(nèi)特征交互（AIFI）

這個組件的核心思想是利用自注意力機制在同一尺度內(nèi)進行特征交互。AIFI能夠讓模型有效地捕捉同一尺度特征圖中各個位置之間的關(guān)系。

具體而言，AIFI通過計算特征的注意力權(quán)重，使得模型能夠關(guān)注到重要的區(qū)域，并抑制冗余信息，從而增強對目標的定位和表征能力。

這種尺度內(nèi)的交互有助于在相似尺寸的物體之間建立聯(lián)系，提高對密集目標的檢測能力。

跨尺度特征融合（CCFF）

CCFF負責整合來自不同尺度的特征，以便于模型能夠從多層次的信息中獲得更全面的上下文。這一過程通常涉及將來自不同尺度的特征圖進行融合，通過卷積操作、上采樣或下采樣等方式，將這些特征進行對齊并結(jié)合在一起。

CCFF不僅允許模型綜合不同尺度特征的優(yōu)勢，還能提高對各種大小目標的檢測能力。

多尺度特征金字塔：RT-DETR通常會借助特征金字塔網(wǎng)絡(luò)（FPN）來融合來自不同層次的特征，以加強對不同大小目標的檢測能力。

目標查詢（Object Queries）：解碼器使用的目標查詢是關(guān)鍵組件，它們用于引導模型對目標的檢測，允許模型在生成檢測結(jié)果時關(guān)注不同的潛在目標。

類別和邊界框回歸：在解碼器中，RT-DETR通過類別預測和邊界框回歸來輸出目標的類別和位置。

高效的訓練策略：RT-DETR往往結(jié)合了一些改進的訓練策略，如動態(tài)圖損失（Dynamic Loss）和圖像增強技術(shù)，以提高模型的收斂速度和檢測精度。

后處理：如NMS（非極大值抑制）處理步驟，以去除冗余的檢測框和優(yōu)化最終的檢測結(jié)果。

手機識別模型

該 AI 模型由 Swift yolo 算法生成，專為 Seeed Studio Grove Vision AI （V2） 設(shè)備設(shè)計，能夠高效識別和檢測到手機。

應(yīng)用場景

該模型適用于多種應(yīng)用場景，包括零售、安全、公共空間監(jiān)控和個人監(jiān)督。

在零售業(yè)，該模型可以實時監(jiān)控手機庫存，幫助員工及時補貨；

在安全方面，它可以幫助識別和跟蹤丟失或被盜的手機；

在個人監(jiān)督，很多學生上課玩手機，可以通過此模型進行監(jiān)控。

SenseCraft Al平臺

SenseCraft Al平臺，是柴火母公司矽遞科技旗下的AI平臺，支持Grove-Vision AI V2、XIAO ESP32S3 Sense和NVIDlA Jetson設(shè)備的模型部署、模型訓練和數(shù)據(jù)輸出。

SenseCraft Al平臺為使用者提供海量模型，簡化模型訓練過程并提供專業(yè)的AI視覺工作空間。

在Grove - Vision AI V2模塊上部署模型

1、打開SenseCraft AI平臺，如果第一次使用請先注冊一個會員賬號，還可以設(shè)置語言為中文。

平臺地址：

https://sensecraft.seeed.cc/ai/#/model

2、在頂部單擊【預訓練模型】菜單，在公共AI模型列表中找到【手機檢測】模型，單擊此模型圖片，如下圖所示。

3、進入【手機檢測】模型介紹頁面，單擊右側(cè)的“部署模型”按鈕，如下圖所示。

4、進入部署手機檢測模型頁面，按提示步驟先連接攝像頭，再連接設(shè)備到電腦USB接口上，最后單擊【連接設(shè)備】按鈕，如下圖所示。

5、彈出部署模型窗口，單擊“確定”按鈕，如下圖所示。

6、彈出連接到串行端口窗口，選擇端口號后單擊“連接”按鈕，如下圖所示。

7、開始進行模型部署、固件下載、設(shè)備重啟等過程，完成后在預覽中即可看到當前攝像頭視頻內(nèi)容，將攝像頭對準手機圖片查看預測效果，如下圖所示。

原型設(shè)計

利用此手機識別模型，設(shè)計一個桌面手機監(jiān)控裝置，此裝置在檢測到有人用手機時會點亮led模塊，也可改為蜂鳴器模塊進行報警，這樣就有了一個防沉迷手機檢測裝置。

模型推理演示，請看如下視頻

Grove Al視覺模塊 V2套裝介紹

Grove Al視覺模塊 V2

OV5647-62攝像頭

Grove - Vision Al Module V2是一款拇指大小的人工智能視覺模塊, 配備Himax WiseEye2 HX6538處理器和Arm Ethos-U55嵌入式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速單元（NPU）, 該處理器采用 ArmCortex-M55雙核架構(gòu)。

Arm Ethos-U55 嵌入式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器（NPU）

嵌入式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器（NPU）是一種特別設(shè)計用于執(zhí)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算的高效率處理器。它主要基于數(shù)據(jù)驅(qū)動并行計算架構(gòu)，特別擅長處理視頻、圖像等大量的多媒體數(shù)據(jù)。NPU模仿了生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)，與CPU、GPU相比，它能夠通過更少的指令（一條或幾條）完成神經(jīng)元的處理，因此在深度學習的處理效率方面具有明顯優(yōu)勢。

它具有標準的CSI接口, 并與樹莓派相機兼容。它有一個內(nèi)置的數(shù)字麥克風和SD卡插槽。它非常適用于各種嵌入式視覺項目。

有了SenseCraft Al算法平臺, 經(jīng)過訓練的ML模型可以部署到傳感器, 而不需要編碼。它兼容XIAO系列和Arduino生態(tài)系統(tǒng), 是各種物體檢測應(yīng)用的理想選擇。

主要硬件配置

- 板卡基于WiseEye2 HX6538處理器, 采用雙核ARM Cortex-M55架構(gòu)

- 配備集成Arm Ethos-U55嵌入式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器（NPU）, 兼容的樹莓派相機

- 板載PDM麥克風, SD卡插槽, Type-C, Grove接口, 豐富的外設(shè)支持樣機開發(fā)

- Seeed Studio XIAO的可擴展性, SenseCraft Al的現(xiàn)成AI模型用于無代碼部署。

- 支持各種有效的模型, 包括MobilenetV1、MobilenetV2、 Eficientnet-Lite、Yolov5和Yolov8.

寫在最后

SenseCraft-AI平臺的模型倉數(shù)量還很少，但是好消息是它支持自定義模型上傳并輸出推理結(jié)果，平臺會逐漸增加模型倉的數(shù)量和分享有愛好者設(shè)計的模型倉原型，敬請關(guān)注！