模型部署——RKNN C API开发板上落地部署RKNN模型(附代码 详细图文教程)
视觉研坊 2024-06-22 15:35:02 阅读 93
欢迎学习RKNN系列相关文章,从模型转换、精度分析,评估到部署,推荐好资源:
一、Ubuntu系统上安装rknn-toolkit
二、使用rknn-toolkit将Pytorch模型转为RKNN模型
三、RKNN模型的评估和推理测试
四、RKNN模型量化精度分析及混合量化提高精度
五、RKNN模型性能评估和内存评估
六、rknn-toolkit-lite2部署RKNN模型到开发板上(python版)
七、RKNN C API开发板上落地部署RKNN模型
八、RKNN零拷贝API开发板落地部署RKNN模型
目录
一、源码包准备二、测试CMake工程构建2.1 拷贝交叉编译器2.2 CMake构建的配置文件2.3 运行构建脚本2.4 CMake构建结果 三、添加第三方库3.1 添加rknn_api库3.2 添加opencv库 四、推理主文件4.1 修改项目名4.2 推理主文件代码4.3 C API解析4.3.1 rknn_init4.3.2 rknn_query4.3.3 rknn_inputs_set4.3.4 rknn_run4.3.5 rknn_outputs_get 4.4 CMake构建4.5 构建结果 五、开发板上部署5.1 程序文件发送5.2 进入开发板终端5.3 执行程序5.4 程序运行结果 六、总结
一、源码包准备
官网提供的开发文档和demo代码链接为:RKNN C API
本教程配套的源码包获取方法文章末扫码到公众号「视觉研坊」中回复关键字:RKNN C API部署RKNN模型。获取下载链接。
下载解压后的样子如下:
RKNN模型在跟目录下的model文件夹中,还有测试图片,如下:
关于RKNN C API的详细使用说明,都在源码包中的开发文档中。
RKNN C API不同硬件平台支持如下:
二、测试CMake工程构建
在Ubuntu系统中打开我提供的源码包中example文件,我自己使用的是VScode编译软件。如何在Ubuntu系统中安装VScode软件,推荐教程:Linux上安装VScode软件
2.1 拷贝交叉编译器
在编辑器中打开example文件夹中的build.sh文件,如下:
注意上面build.sh文件中的GCC_COMPILER参数,需要将交叉编译器的路径拷贝到此处,下面是将我提供源码包中Cross compiler文件夹下的压缩文件拷贝到arm64文件夹下,具体如下:
拷贝完后使用下面命令进行解压,,如下:
tar -vxf gcc-arm-10.3-2021.07-x86_64-aarch64-none-linux-gnu.tar.gz
解压后得到的文件如下:
2.2 CMake构建的配置文件
CMake构建的配置文件如下,下面框起来的部分都不用修改,保持默认:
2.3 运行构建脚本
上面都准备好后,进入到example目录下,运行构建脚步,如下:
./build.sh
2.4 CMake构建结果
下面是运行上面脚本后的结果,在example目录下生成了builed和install两个文件夹,如下:
三、添加第三方库
3.1 添加rknn_api库
先按下快捷键ctrl+shift+p打开搜索框,输入编辑配置,点击c/c++:编辑配置(JSON),如下:
打开后是一个c_cpp_properties.json文件,将源码包中3rdparty/librknn_api/include的路径复制到此文件中,复制后ctrl+s保存,如下:
3.2 添加opencv库
同上在c_cpp_properties.json文件中,添加opencv文件夹下的include文件夹路径,记得保存,如下:
四、推理主文件
推理主文件为源码包resnet18/src目录下的main.cc脚本,此脚本中我写了很详细的注释。
4.1 修改项目名
在正式构建前需要先修改CMakeLists.txt文件下的project参数,如下:
4.2 推理主文件代码
下面代码对应源码包中的main.cc脚步,具体代码如下:
#include <stdio.h>#include "rknn_api.h"#include "opencv2/core/core.hpp"#include "opencv2/imgcodecs.hpp"#include "opencv2/imgproc.hpp"#include <string.h>using namespace cv; //将命名空间,CV中的所有成员变量引入到当前的空间中static int rknn_GetTop(float* pfProb, float* pfMaxProb, uint32_t* pMaxClass, uint32_t outputCount, uint32_t topNum){ uint32_t i, j;#define MAX_TOP_NUM 20 if (topNum > MAX_TOP_NUM) return 0; memset(pfMaxProb, 0, sizeof(float) * topNum); memset(pMaxClass, 0xff, sizeof(float) * topNum); for (j = 0; j < topNum; j++) { for (i = 0; i < outputCount; i++) { if ((i == *(pMaxClass + 0)) || (i == *(pMaxClass + 1)) || (i == *(pMaxClass + 2)) || (i == *(pMaxClass + 3)) || (i == *(pMaxClass + 4))) { continue; } if (pfProb[i] > *(pfMaxProb + j)) { *(pfMaxProb + j) = pfProb[i]; *(pMaxClass + j) = i; } } } return 1;}int main(int argc,char *argv[]) //创建主函数{ /*要求程序传入的第一个参数为RKNN模型,第二个参数为要推理的图片*/ char *model_path = argv[1]; char *image_path = argv[2]; /*调用rknn_init接口将RKNN模型的运行环境和相关信息赋予到context变量中*/ rknn_context context; rknn_init(&context,model_path,0,0,NULL); // 第一个参数为上面的context地址 /*使用opencv读取要推理的图像数据*/ cv::Mat img = cv::imread(image_path); cv::cvtColor(img,img,cv::COLOR_BGR2RGB); /*调佣rknn_query接口查询tensor输入输出个数*/ rknn_input_output_num io_num; rknn_query(context,RKNN_QUERY_IN_OUT_NUM,&io_num,sizeof(io_num)); printf("model input num:%d,output num:%d\n",io_num.n_input,io_num.n_output); /*调用rknn_inputs_set接口设置输入数据*/ rknn_input input[1]; //输入数组为1 memset(input,0,sizeof(rknn_input));//使用memset格式化结构体变量 将input中的成员变量都设置为0 input[0].index = 0; //对该结构体中的成员变量进行填写 input[0].buf = img.data; // 设置输入数据指针 input[0].size = img.rows * img.cols * img.channels() * sizeof(uint8_t);//设置输入大小,即图片长宽 sizeof(uint8_t)表示所占的字节数 input[0].pass_through = 0; //表示数据输入后会进行均值化,归一化,量化等预处理操作 input[0].type = RKNN_TENSOR_UINT8; //设置输入的数据类型 input[0].fmt = RKNN_TENSOR_NHWC; //设置输入的数据格式 rknn_inputs_set(context,1,input); //第一个参数为rknn context对象,第二个参数为输入数据的个数,第三个参数为上面定义的input结构体变量 /*调用rknn_run接口进行模型推理*/ rknn_run(context,NULL); // 第一个参数为rknn context对象,第二个参数为扩展参数。 /*调用rknn_outputs_get接口获取模型推理结果*/ // 推理结果会存放到output中的buf中 rknn_output output[1]; // 定义一个rknn_output结构体变量 由于rknn模型的输出只有一个,所以数组数量为1 memset(output,0,sizeof(rknn_output)); // 使用memset初始化结构体 下面时设置结构体成员变量 output[0].index = 0; output[0].is_prealloc = 0; //表示有rknn来分配输出数据buff的存放 output[0].want_float = 1; //表示将输出数据转换为浮点类型 rknn_outputs_get(context,1,output,NULL); // 第一个参数为context对象,第二个参数为输出数据的格式,第三个参数为output结构体变量,第四个参数为扩展参数 // Post Process 后处理 for (int i = 0; i < io_num.n_output; i++) // 打印推理前5名的类别 { uint32_t MaxClass[5]; float fMaxProb[5]; float* buffer = (float*)output[i].buf; uint32_t sz = output[i].size / 4; rknn_GetTop(buffer, fMaxProb, MaxClass, sz, 5); printf(" --- Top5 ---\n"); for (int i = 0; i < 5; i++) { printf("%3d: %8.6f\n", MaxClass[i], fMaxProb[i]); } } /*调用rknn_outputs_release接口释放推理输出相关的资源*/ rknn_outputs_release(context,1,output); /*调用rknn_destory接口销毁context变量*/ rknn_destroy(context); return 0;}
4.3 C API解析
上面代码中用到的C API接口详细说明见下。
4.3.1 rknn_init
4.3.2 rknn_query
4.3.3 rknn_inputs_set
4.3.4 rknn_run
rknn_run函数将执行一次模型推理,调用之前需要先通过rknn_inputs_set 函数或者零拷贝的接口设置输入数据。
4.3.5 rknn_outputs_get
4.4 CMake构建
在终端进入到resnet18目录下,运行build.sh脚本,如下:
4.5 构建结果
运行上面build.sh后,在resnet18目录下生成了buile和install两个文件,关于这两个文件的详细解析,见上面2.4。
五、开发板上部署
5.1 程序文件发送
通过上面的操作,已经得到最终的install文件夹,现需要将install文件夹拷贝到开发板上,可以通过优盘拷贝,也可以通过命令发送,命令发送方式见下。
先通过rknn_server连通开发板,连通后用过adb将install文件发送到开发板的根目录上。
adb push install /
5.2 进入开发板终端
发送完程序文件后通过下面命令,直接进入开发板的可视化终端:
adb shell
5.3 执行程序
在开发板上进入到install目录下,执行下面命令运行推理程序,执行程序时需要通过命令方式传入三个参数,第一个是要执行的程序,第二个是RKNN模型路径,第三个是测试图片路径。
resnet18 model/RK3588/resnet18.rknn ./model/space_shuttle_224.jpg
5.4 程序运行结果
运行上面程序后,输出如下所示:
对照imagenet1000标签.txt文件,可以看出,推理结果正确,如下:
六、总结
以上就是RKNN C API开发板上落地部署RKNN模型的详细流程,希望能帮到你快速上手!
总结不易,多多支持!
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