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  • 产品系列

    • FPGA+ARM

      • GM-3568JHF

        • 一、简介

          • GM-3568JHF 简介
        • 二、快速开始

          • 00 前言
          • 01 环境搭建
          • 02 编译说明
          • 03 烧录指南
          • 04 调试工具
          • 05 软件更新
          • 06 查看信息
          • 07 测试命令
          • 08 应用编译
          • 09 源码获取
        • 三、外设与接口

          • 01 USB
          • 02 显示与触摸
          • 03 以太网
          • 04 WIFI
          • 05 蓝牙
          • 06 TF-Card
          • 07 音频
          • 08 串口
          • 09 CAN
          • 10 RTC
        • 四、应用开发

          • 01 UART读写案例
          • 02 按键检测案例
          • 03 LED灯闪烁案例
          • 04 MIPI屏幕检测案例
          • 05 读取 USB 设备信息案例
          • 06 FAN 检测案例
          • 07 FPGA FSPI 通信案例
          • 08 FPGA DMA 读写案例
          • 09 GPS调试案例
          • 10 以太网测试案例
          • 11 RS485读写案例
          • 12 FPGA IIC 读写案例
          • 13 PN532 NFC读卡案例
          • 14 TF卡读写案例
        • 五、QT开发

          • 01 ARM64交叉编译器环境搭建
          • 02 QT 程序加入开机自启服务
        • 六、RKNN_NPU开发

          • 01 RK3568 NPU 概述
          • 02 开发环境搭建
          • 运行官方 YOLOv5 示例
        • 七、FPGA开发

          • ARM与FPGA通讯
          • FPGA开发手册
        • 八、其他

          • 01 根目录文件系统的修改
          • 02 系统自启服务
        • 九、资料下载

          • 资料下载
    • ShimetaPi

      • M4-R1

        • 一、简介

          • M4-R1简介
        • 二、快速上手

          • 01 OpenHarmony概述
          • 02 镜像烧录
          • 03 应用开发快速上手
          • 04 设备开发快速上手
        • 三、应用开发

          • 01 ArkUI

            • 1 ArkTS语言简介
            • 2 UI 组件-Row 容器介绍
            • 3 UI 组件-Column 容器介绍
            • 4 UI 组件-Text 组件
            • 5 UI 组件-Toggle 组件
            • 6 UI 组件-Slider 组件
            • 7 UI 组件-Animation 组件&Transition 组件
          • 02 资料获取

            • 1 OpenHarmony 官方资料
          • 03 开发须知

            • 1 Full-SDK替换教程
            • 2 引入和使用三方库
            • 3 HDC调试
            • 4 命令行恢复出厂模式
            • 5 升级App为system权限
          • 04 构建第一个应用

            • 1 构建第一个ArkTs应用-HelloWorld
          • 05 案例

            • 01 串口调试助手应用案例
            • 02 手写板应用案例
            • 03 数字时钟应用案例
            • 04 WIFI 信息获取应用案例
        • 四、设备开发

          • 1 Ubuntu环境开发

            • 01 环境搭建
            • 02 下载源码
            • 03 编译源码
          • 2 使用DevEco Device Tool 工具

            • 01 工具简介
            • 02 开发环境的搭建
            • 03 导入SDK
            • 04 HUAWEI DevEco Tool 功能介绍
        • 五、内核外设与接口

          • 01 指南
          • 02 设备树介绍
          • 03 NAPI 入门
          • 04 ArkTS入门
          • 05 NAPI开发实战演示
          • 06 GPIO介绍
          • 07 I2C通讯
          • 08 SPI通信
          • 09 PWM 控制
          • 10 串口通讯
          • 11 TF卡
          • 12 屏幕
          • 13 触摸
          • 14 Ethernet(以太网)
          • 15 M.2 硬盘
          • 16 音频
          • 17 WIFI & BT
          • 18 摄像头
        • 六、资料下载

          • 资料下载
      • M4-R2

        • 一、产品简介

          • M4-R2 产品简介
        • 二、快速上手

          • 快速上手
        • 三、Android 系统

          • 1 快速上手

            • Android系统烧录与启动
            • 开发环境搭建
            • ADB调试与日志分析
            • SDK下载与编译环境搭建
            • Android系统基础操作
          • 2 SDK 编译

            • Android_SDK编译
            • Android构建系统与增量编译
          • 3 系统开发

            • Android系统定制
          • 4 应用开发

            • Android应用开发入门
            • Android JNI开发
          • 5 驱动与 HAL

            • Android HAL开发
          • 6 AI 与 NPU

            • Android NPU使用指南
        • 四、硬件参考

          • 核心板参数
          • 底板接口定义
          • 40PIN引脚定义
          • 电源管理
        • 五、常见问题与故障排除

          • 系统启动问题
          • 外设驱动问题
          • 网络连接问题
          • 显示问题
          • 常见编译错误
        • 六、应用方案参考

          • 智能显示终端方案
          • 边缘AI计算方案
          • 工业控制方案
          • NVR安防监控方案
          • 智能家居网关方案
        • 七、资料下载

          • 资料下载
      • M5-R2A

        • 一、产品简介

          • M5-R2A 产品简介
        • 二、快速上手

          • 系统烧录指南
          • 开发环境搭建
          • 快速上手
          • SDK下载与编译环境搭建
        • 四、Debian/Ubuntu 系统

          • 1 快速上手

            • 系统启动与基础操作
            • 网络配置与SSH
            • 软件包管理与更新
            • Debian 与 Ubuntu 镜像差异
          • 2 系统开发

            • Linux SDK编译
            • 内核配置与裁剪
            • 设备树详解与实践
            • 根文件系统构建
          • 3 外设驱动开发

            • GPIO驱动与控制
            • I2C驱动开发
            • SPI驱动开发
            • UART串口驱动
            • PWM驱动
            • ADC驱动
            • CAN/CAN-FD驱动
            • USB主机与设备驱动
            • SDMMC/eMMC驱动
            • 以太网GMAC驱动
            • 音频驱动
            • 摄像头Camera驱动
            • 触摸屏驱动
            • 显示DRM驱动
            • HDMI显示驱动
            • PCIe驱动
            • WiFi/蓝牙驱动
            • 看门狗WDT驱动
            • 热敏传感器THERMAL驱动
          • 4 应用开发

            • C/C++应用开发入门
            • Python应用开发
            • Qt嵌入式开发实战
            • GStreamer多媒体开发
            • 网络编程与应用
            • 文件系统与存储
          • 5 AI 与 NPU

            • NPU架构与性能概览
            • RKNN Toolkit2安装与使用
            • 模型转换与量化
            • 分类模型部署(LeNet/ResNet)
            • 目标检测部署(YOLOv5/v7/v8)
            • 语义分割部署
            • 人脸检测与识别
            • OCR文字识别
            • NPU性能调优与调试
          • 6 多媒体

            • 显示框架
            • 摄像头应用
            • 视频编解码(MPP)
            • 音频开发与ALSA
            • RGA图像处理
          • 7 性能优化与调试

            • 系统启动时间优化
            • CPU/GPU/NPU调优
            • 内存与存储优化
            • 功耗分析与优化
            • 调试工具使用指南
          • 8 高级主题

            • 安全启动与加密
            • OTA远程升级
            • Docker容器部署
            • ROS/ROS2机器人开发
            • RTOS与Linux协同
        • 五、Android 系统

          • 1 快速上手

            • Android系统烧录与启动
            • Android系统基础操作
            • ADB调试与日志分析
          • 2 SDK 编译

            • Android SDK编译
            • Android构建系统与增量编译
          • 3 系统开发

            • Android系统定制
          • 4 应用开发

            • Android应用开发入门
            • Android JNI开发
          • 5 驱动与 HAL

            • Android HAL开发
          • 6 AI 与 NPU

            • Android NPU使用指南
        • 六、硬件参考

          • 核心板参数
          • 底板接口定义
          • 40PIN引脚定义
          • 电源管理
        • 七、资料下载

          • 资料下载
      • Pico-G1

        • 一、产品概述

          • 01 产品介绍
          • 02 SDK版本基本信息
        • 二、快速入门

          • 01 开发环境搭建
          • 02 镜像编译
          • 03 镜像烧录
          • 04 系统登录
          • 05 网络配置
          • 06 文件传输
          • 07 SDK目录结构
          • 08 部署第一个应用程序
          • 09 部署第一个驱动程序
          • 10 SD卡挂载
        • 三、外设与接口

          • 01 GPIO控制
          • 02 UART串口通信
          • 03 I2C 通信
          • 04 SPI 通信
        • 四、MPP媒体开发

          • 01 MPP媒体处理软件
          • 02 图像处理链路
          • 03 视频输入
          • 04 图像编码
        • 五、NPU与AI

          • 01 NPU驱动与运行库架构
          • 02 .xmm 模型加载
          • 03 SVP视频处理
          • 04 AI降噪 (AI_NR)
        • 六、应用程序示例

          • 01 加解密接口应用
          • 02 ADC 采集应用
          • 03 低功耗应用
          • 04 音频处理应用
          • 05 视频编码应用
          • 06 视频输入应用
          • 07 视频图形子系统应用
          • 08 区域叠加应用
          • 09 智能视频引擎应用
          • 10 UVC 网络摄像头应用
          • 11 综合快速演示应用
          • 12 FPN 校正应用
          • 13 区域运动检测应用
          • 14 MTCNN 人脸检测应用
        • 七、扩展板外设功能例程

          • 00 - Pico 扩展板外设功能例程总览
          • 01 - OLED 显示应用
          • 02 - TFT 显示应用
          • 03 - MPU6050 陀螺仪应用
          • 04 - ADC 采集应用
          • 05 - 无源蜂鸣器应用
          • 06 - MQ 气体传感器应用
          • 07 - GPS 定位应用
          • 08 - SHT20 温湿度应用
          • 09 - 超声波测距应用
          • 10 - SPO2 血氧传感器应用
          • 11 - 电机控制应用
          • 12 - 舵机控制应用
    • 开源鸿蒙

      • SC-3568HA

        • 一、简介

          • SC-3568HA简介
        • 二、快速上手

          • OpenHarmony概述
          • 镜像烧录
          • 开发环境准备
          • Hello World应用以及部署
        • 三、应用开发

          • ArkUI

            • 第一章 ArkTS语言简介
            • 第二章 UI组件介绍和实际应用(上)
            • 第三章 UI组件介绍和实际应用(中)
            • 第四章 UI组件介绍和实际应用(下)
          • 拓展

            • 第一章 入门指引
            • 第二章 三方库的引用和使用
            • 第三章 应用编译以及部署
            • 第四章 命令行恢复出厂设置
            • 第五章 系统调试--HDC调试
            • 第六章 APP 稳定性测试
            • 第七章 应用测试
        • 四、设备开发

          • 第一章 环境搭建
          • 第二章 下载源码
          • 第三章 编译源码
        • 五、内核的外设与接口

          • 树莓派接口
          • GPIO 接口
          • I2C 接口
          • SPI通信
          • PWM控制
          • 串口通讯
          • TF Card
          • 屏幕
          • 触摸
          • 音频
          • RTC
          • Ethernet
          • M.2
          • MINI-PCIE
          • Camera
          • WIFI&BT
          • 树莓派拓展板
        • 六、资料下载

          • 资料下载
      • M-K1HSE

        • 一、简介

          • M-K1HSE 简介
        • 二、快速开始

          • 开发环境搭建
          • 源码获取
          • 编译说明
          • 烧录指南
        • 三、应用开发

          • 00 应用开发环境搭建
          • 01 第一个应用-Hello World
        • 四、外设与接口

          • 01 Audio
          • 02 RS485
          • 03 Display
        • 五、系统定制开发

          • 系统移植
          • 系统定制
          • 驱动开发
          • 系统调试
          • OTA升级
        • 六、资料下载

          • 资料下载
    • HVS视觉融合相机

      • 快速开始

        • 01 SDK 介绍
        • 02 资料下载
        • 03 设备固件烧录
        • 04 第一个 C++ 程序
        • 05 第一个 Python 程序
        • 06 Python 数据分析
        • 07 MultiVision Studio
        • 08 版本介绍
      • 二次开发

        • 01 编程指引

          • 01 打开相机
          • 02 读取事件
          • 03 录制与回放
          • 04 事件处理
          • 05 显示与可视化
          • 06 调参
          • 07 采集 APS 图像
          • 08 帧率切换
          • 09 时间戳同步
        • 02 Toolkit SDK

          • 01 Hybrid Vision Toolkit
          • 02 快速上手
          • 03 C++ API
          • 04 Python API
        • 03 Algo SDK

          • 01 Hybrid Vision Algo
          • 02 Algo API
          • 03 Windows Algo SDK
        • 04 USB数据协议
        • 05 示例程序总览
        • 06 应用场景
      • 基础知识

        • 01 事件相机基础原理
        • 02 HVS 融合视觉
        • 03 事件可视化
        • 04 数据格式参考
        • 05 术语表
        • 06 偏置与调参
        • 07 视频教程
      • HVS 相机

        • 01 HVS 相机快速上手
        • 02 网络化能力

          • 01 HVS 相机系统架构
          • 2 EVS Network Server
          • 3 EVS Time Sync
          • 4 Web Window
        • 03 HVS 相机兼容性矩阵
        • 04 常见问题解决指南
        • 05 产品

          • CF-NRS1(灵光一号视觉融合相机)
      • HVS 模块

        • 01 MIPI 模块快速上手
        • 02 载板适配

          • RDK X5 载板适配
          • RDK S100 载板适配
          • 树莓派载板适配
          • shimetapi 板载板适配
        • 03 MIPI 模块兼容性矩阵
        • 04 产品

          • EVS_003 传感器模块
    • AI硬件

      • 1684XB-32T

        • 一、简介

          • AIBOX-1684XB-32简介
        • 二、快速上手

          • 初次使用
          • 网络配置
          • 磁盘使用
          • 内存分配
          • 风扇策略
          • 固件升级
          • 交叉编译
          • 模型量化
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          • 大语言模型

            • 部署Llama3示例
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            • Qwen-2-5-VL图片视频识别DEMO
            • Qwen3-chat-DEMO
            • Qwen3-Qwen Agent-MCP开发
            • Qwen3-langchain-AI Agent
          • 深度学习

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            • LPRNet(车牌识别)
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            • OpenPose(人体关键点检测)
            • PP-OCR(光学字符识别)
        • 四、资料下载

          • 资料下载
      • 1684X-416T

        • 简介

          • AIBOX-1684X-416简介
        • Demo简单操作指引

          • shimeta智慧监控demo的简单使用说明
      • RDK-X5

        • 简介

          • RDK-X5 硬件简介
        • 快速开始

          • RDK-X5 快速开始
        • 应用开发

          • AI在线模型开发

            • 实验01-接入火山引擎豆包 AI
            • 实验02-图片分析
            • 实验03-多模态视觉分析定位
            • 实验04-多模态图文比较分析
            • 实验05-多模态文档表格分析
            • 实验06-摄像头运用-AI视觉分析
          • 大语言模型

            • 实验01-语音识别
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            • 实验03-多模态图片分析-语音对话
            • 实验04-多模态图片比较-语音对话
            • 实验05-多模态文档分析-语音对话
            • 实验06-多模态视觉运用-语音对话
          • ROS2基础开发

            • 实验01-搭建环境
            • 实验02-工作包的创建及编译
            • 实验03-运行 ROS2 话题通信节点
            • 实验04-ROS2 相机应用
          • 40pin-IO开发

            • 实验01-GPIO 输出(LED闪烁)
            • 实验02-GPIO 输入
            • 实验03-按键控制 LED
            • 实验04-PWM 输出
            • 实验05-串口输出
            • 实验06-IIC 实验
            • 实验07-SPI 实验
          • USB模块开发使用

            • 实验01-USB 语音模块使用
            • 实验02-声源定位模块使用
          • 机器视觉技术实战

            • 实验01-打开 USB 摄像头
            • 实验02-颜色识别检测
            • 实验03-手势识别体验
            • 实验04-YOLOv5物体检测
      • RDK-S100

        • 简介

          • RDK-S100 硬件简介
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          • 机器视觉技术实战

            • 实验01-打开 USB 摄像头
            • 实验02-图像处理基础
            • 实验03-目标检测
            • 实验04-图像分割
      • AIBOX-M88(RK1828)

        • 一、简介

          • AIBOX-M88(RK1828) - 产品介绍
          • AIBOX-M88(RK1828) 硬件规格
          • AIBOX-M88(RK1828) 使用与安全
        • 二、快速开始

          • AIBOX-M88(RK1828) 镜像烧录
          • RK182X 硬件安装与验证
          • RK182X 开发环境快速搭建
          • RK182X SDK 总览
          • RK182X 环境搭建详解
          • RK182X 快速开始
          • 原厂 SDK 资料抽取记录
        • 三、开发指南

          • ClawChips 架构与原理
          • SKILL 使用手册
          • RK182X系列LLM推理(RK1828型号)
          • RK182X系列CNN推理(RK1828型号)
          • 模型转换
          • RK182X AI Agent 应用开发指南
          • RK182X 工业异常检测应用
        • 四、SDK 参考

          • RKNN3-SDK 概述

            • RKNN3 SDK 概述
          • RKNN3-Toolkit

            • RKNN3 Toolkit 安装与使用
          • RKLLM

            • RKLLM 设备端 LLM 推理
          • RK182X系列 NPU 概述与架构(RK1828型号)
          • RK182X INT8 量化推理部署
          • RK182X MPP 多媒体处理框架
          • MPP 详解

            • RK182X 视频解码
            • RK182X 视频编码
          • NPU 详解

            • RKNN 模型转换
            • RK182X NPU INT8 量化推理
            • RK182X 多模型并行推理
          • RGA 详解

            • RK182X RGA 2D 图形加速
          • VPU 详解

            • RK182X VPU 编解码
        • 五、硬件参考

          • RK182X系列 硬件架构概述(RK1828型号)
          • RK182X 引脚定义与复用配置
          • RK182X 引脚定义
          • RK182X 电源管理
          • RK182X 时钟与 PLL 配置
          • RK182X 时钟与频率配置
        • 六、实战教程

          • Hello World
          • Hello RK1828 - 第一个程序
          • RTSP 推流
          • RTSP 推流 + AI 分析
          • 视美泰AI龙虾一键部署
          • PaddleOCR-VL 文字识别
          • Qwen3-1.7B LLM 文本对话
          • AI 巡检多视角(Qwen3-VL 包装)
          • YOLOv5 目标检测
        • 七、资料下载

          • 资料下载
        • 八、常见问题

          • 常见问题
    • 核心板

      • C-3568BQ

        • 简介

          • C-3568BQ 简介
      • C-3588LQ

        • 简介

          • C-3588LQ 简介
      • GC-3568JBAF

        • 简介

          • GC-3568JBAF 简介
      • C-K1BA

        • 简介

          • C-K1BA 简介
    • 软件平台

      • ShiMetaPi Workbench

        • 一、产品简介

          • 产品概述
          • 核心架构
          • 功能入口
          • 支持的硬件
          • 版本说明
        • 二、快速入门

          • 安装与登录
          • 连接设备
          • 配置环境
          • 接入 AIHub
          • 首次调用模型
        • 三、用户指南

          • 工作区总览
          • 设备管理
          • 模型广场
          • 一键部署
          • 视觉 - SVP
          • 视觉 - 自定义模型
          • shimeta-py IDE
          • 终端
          • Agent 调试助手
          • 设置与资源
        • 四、常见问题

          • 安装与登录
          • 设备连接
          • 模型与部署
          • 视觉与运行时
          • 设置与其他
      • ShimetaPi软件源

        • 简介

          • ShimetaPi 软件源
        • Pico G1 (GK7206)

          • 快速开始

            • 安装与首次推理
            • shimeta_infer — 图片推理
            • shimeta_camera — 摄像头实时推理
            • SVP 场景检测
            • 文件传输与内置模型参考
            • 常见问题
          • HTTP API & Python SDK

            • HTTP API 参考
      • 模型微调训练平台

        • 一、平台介绍

          • 模型训练平台
        • 二、快速上手

          • 注册与登录
          • 创建第一个模型(30 分钟快速体验)
        • 三、训练指南

          • 数据准备与标注
          • 训练参数配置
          • 启动与监控训练
          • 模型评估与测试
        • 四、模型部署

          • 导出模型
          • 部署到边缘设备

目标检测部署(YOLOv5/v7/v8)

1. 概述

1.1 功能简介

目标检测是 AI 的核心任务之一,要在一张图里同时找到物体在哪、是什么。YOLO(You Only Look Once)系列是实时目标检测的代表性算法:与传统两阶段检测器(如 Faster R-CNN)不同,YOLO 把检测建模成单次回归问题,速度和精度兼顾,非常适合嵌入式边缘部署。

RK3588 搭载 6 TOPS 算力的 NPU,支持 INT8/INT16 混合量化(INT8 即 8 位整数精度,是 NPU 跑得最快的格式),单芯片就能做多路视频流的实时目标检测。本文档介绍如何在 RK3588 上部署 YOLOv5、YOLOv7 和 YOLOv8,涵盖模型转换、量化、板端推理以及性能调优。

1.2 应用场景

场景说明典型模型
安防监控人员检测、行为识别、入侵告警YOLOv5s/YOLOv8n
自动驾驶辅助车辆检测、行人检测、车道线识别YOLOv8s/YOLOv7-tiny
工业质检产品缺陷检测、异物检测YOLOv5m/YOLOv8s
人流量统计人数统计、密度估计YOLOv5s/YOLOv8n
物流分拣包裹识别、条码定位YOLOv5n/YOLOv8n

1.3 工作原理

视频流输入 → 帧预处理 → RKNN NPU 推理 → NMS 后处理 → 检测框输出
                                              ↓
                                     NMS(非极大值抑制)
                                              ↓
                                     最终检测结果
  1. 视频流输入:通过 USB 摄像头、MIPI CSI 摄像头或本地视频文件获取图像帧。
  2. 帧预处理:将原始图像 resize 到模型输入尺寸(通常为 640x640),进行 BGR2RGB 转换。
  3. RKNN NPU 推理:将预处理后的图像送入 NPU 执行前向推理,利用 RK3588 的三核 NPU 并行加速。
  4. NMS 后处理:对推理输出进行解码、置信度过滤和非极大值抑制,去除冗余检测框。
  5. 检测框输出:将最终检测结果绘制在原图上并输出。

2. 硬件准备

2.1 必需硬件

设备型号/规格数量说明
核心板C-3588LQ1RK3588 主芯片,6 TOPS NPU,6GB/8GB RAM
底板SHIMETAPI-M5-R2A1提供 USB、以太网、显示等外设接口
USB 摄像头(可选)UVC 兼容1用于实时视频流测试,支持 720p/1080p
电源适配器12V/3A DC1通过底板 DC 接口供电

2.2 硬件连接说明

┌──────────────────────┐
│    SHIMETAPI-M5-R2A   │
│      底板             │
│  ┌──────────────┐    │
│  │  C-3588LQ    │    │
│  │  核心板       │    │
│  │  RK3588 NPU  │    │
│  └──────────────┘    │
│  USB ── USB 摄像头    │
│  HDMI ── 显示器       │
│  DC ── 12V 电源       │
└──────────────────────┘

2.3 NPU 资源说明

RK3588 内置 3 个 NPU 核心,总算力 6 TOPS(INT8)。推理时可选择不同核心组合:

核心模式使用核心适用场景
NPU_CORE_0核心 0单路推理,低功耗
NPU_CORE_0_1核心 0 + 核心 1双核并行,中等负载
NPU_CORE_0_1_2核心 0 + 核心 1 + 核心 2三核全开,最高性能

3. 软件准备

3.0 运行环境(本机)

开工前先看一眼本机环境,对不上就要先查环境:

项实际值
系统Debian 12 / Ubuntu 22.04(内核 6.1.141)/ aarch64
NPU 驱动rknpu 0.9.8 内建(DRM 方式 /dev/dri/renderD129,无 /dev/rknpu)
C 运行时/usr/lib/librknnrt.so 2.3.2(出厂预装)
推理链路rknn-toolkit-lite2 2.3.2 + NPU 已跑通(分类模型 224×224 fp16 4.62ms/INT8 1.91ms 三核,见 ch09)
转换链路板上装 toolkit2 2.3.2 可转换量化(见 ch03)

3.1 开发环境依赖

# RKNN Toolkit2(模型转换工具;正确包名后缀无 lite 之分)
pip3 install rknn-toolkit2==2.3.2 -i https://pypi.org/simple

# 板端推理包(正确包名,注意不是 rknn-lite2)
sudo pip3 install --break-system-packages rknn-toolkit-lite2==2.3.2

# Python 依赖(板端 numpy 1.24.2 / Pillow 已预装,opencv 未预装)
pip3 install numpy opencv-python

3.2 RKNN 组件说明(本机版本)

组件版本运行位置
rknn-toolkit22.3.2PC 端 或 RK3588 板上均可运行
rknn-toolkit-lite22.3.2RK3588 板端
librknnrt.so2.3.2(出厂预装)RK3588 板端 C 运行时
rknpu 内核驱动0.9.8(出厂内建)RK3588 板端,/dev/dri/renderD129

3.3 系统镜像要求

  • 操作系统:Debian 12 / Ubuntu 22.04 或更新版本(基于 Linux 6.1 内核)
  • 内核需包含 RKNN 驱动模块(rknn.ko)
# 确认 NPU 驱动已加载
lsmod | grep rknn

3.4 模型文件准备

先把 YOLO 模型导出成 ONNX,再准备量化用的校准数据列表:

# 安装 ultralytics 工具链并导出 ONNX
pip3 install ultralytics
yolo export model=yolov5s.pt format=onnx

# 校准数据集准备(用于 INT8 量化,从 COCO 验证集选取 100-200 张)
python3 -c "
import os, glob
val_dir = 'coco/val2017'
files = glob.glob(os.path.join(val_dir, '*.jpg'))
with open('coco_samples.txt', 'w') as f:
    for p in files[:200]:
        f.write(p + '\n')
print(f'Generated calibration list: {min(len(files), 200)} images')
"

4. 操作步骤

4.1 YOLOv5 模型转换

from rknn.api import RKNN

rknn = RKNN()

# 配置:YOLO 系列 mean=[0,0,0], std=[255,255,255]
rknn.config(
    mean_values=[[0, 0, 0]],
    std_values=[[255, 255, 255]],
    target_platform='rk3588',
    quantized_dtype='asymmetric_quantized-8',
    quantized_algorithm='mmse'       # MMSE 量化算法,精度更优
)

ret = rknn.load_onnx(model='yolov5s.onnx')
if ret != 0:
    print('加载模型失败')
    exit(ret)

# dataset 文件每行包含一张校准图像的路径
ret = rknn.build(do_quantization=True, dataset='coco_samples.txt')
if ret != 0:
    print('构建模型失败')
    exit(ret)

ret = rknn.export_rknn('yolov5s.rknn')
if ret != 0:
    print('导出模型失败')
    exit(ret)

rknn.release()
print('YOLOv5s 模型转换完成: yolov5s.rknn')

脚本跑完打印「模型转换完成」并生成 yolov5s.rknn 即为成功。几个关键参数的含义:

参数值说明
target_platform'rk3588'指定 RK3588 目标平台,自动生成最优算子映射
quantized_dtype'asymmetric_quantized-8'INT8 非对称量化,适合 NPU 硬件特性
quantized_algorithm'mmse'最小均方误差量化算法,比默认算法精度更高

4.2 YOLOv8 模型转换

from rknn.api import RKNN

rknn = RKNN()

rknn.config(
    mean_values=[[0, 0, 0]],
    std_values=[[255, 255, 255]],
    target_platform='rk3588',
    quantized_dtype='asymmetric_quantized-8'
)

ret = rknn.load_onnx(model='yolov8n.onnx')
if ret != 0:
    print('加载模型失败')
    exit(ret)

ret = rknn.build(do_quantization=True, dataset='coco_samples.txt')
if ret != 0:
    print('构建模型失败')
    exit(ret)

ret = rknn.export_rknn('yolov8n.rknn')
if ret != 0:
    print('导出模型失败')
    exit(ret)

rknn.release()
print('YOLOv8n 模型转换完成: yolov8n.rknn')

注意:YOLOv8 使用 anchor-free 架构(不预设锚框,直接回归框的位置),后处理方式与 YOLOv5 不同,详见 4.5 节。

4.3 板端 Python 推理

下面的脚本从摄像头取流、调用 NPU 推理、做 NMS 后处理并实时画框显示,是完整的端到端示例:

from rknnlite.api import RKNNLite
import cv2
import numpy as np
import time


def non_max_suppression(boxes, scores, iou_threshold=0.45, score_threshold=0.5):
    """非极大值抑制(NMS)后处理"""
    mask = scores > score_threshold
    boxes, scores = boxes[mask], scores[mask]
    if len(boxes) == 0:
        return [], []

    x1, y1, x2, y2 = boxes[:, 0], boxes[:, 1], boxes[:, 2], boxes[:, 3]
    areas = (x2 - x1) * (y2 - y1)
    order = scores.argsort()[::-1]

    keep = []
    while len(order) > 0:
        i = order[0]
        keep.append(i)
        if len(order) == 1:
            break
        xx1 = np.maximum(x1[i], x1[order[1:]])
        yy1 = np.maximum(y1[i], y1[order[1:]])
        xx2 = np.minimum(x2[i], x2[order[1:]])
        yy2 = np.minimum(y2[i], y2[order[1:]])
        inter = np.maximum(0, xx2 - xx1) * np.maximum(0, yy2 - yy1)
        iou = inter / (areas[i] + areas[order[1:]] - inter)
        order = order[np.where(iou <= iou_threshold)[0] + 1]

    return boxes[keep].tolist(), scores[keep].tolist()


def yolov5_postprocess(output, img_shape, input_size=640):
    """YOLOv5 输出后处理:output shape (1, 25200, 85)"""
    output = output.reshape(-1, 85)
    boxes = output[:, :4]
    obj_conf = output[:, 4]
    class_scores = output[:, 5:]

    mask = obj_conf > 0.25
    boxes, obj_conf, class_scores = boxes[mask], obj_conf[mask], class_scores[mask]
    if len(boxes) == 0:
        return [], [], []

    class_ids = np.argmax(class_scores, axis=1)
    scores = obj_conf * class_scores[np.arange(len(class_ids)), class_ids]

    # xywh -> xyxy -> 缩放回原图
    xyxy = np.zeros_like(boxes)
    xyxy[:, 0] = boxes[:, 0] - boxes[:, 2] / 2
    xyxy[:, 1] = boxes[:, 1] - boxes[:, 3] / 2
    xyxy[:, 2] = boxes[:, 0] + boxes[:, 2] / 2
    xyxy[:, 3] = boxes[:, 1] + boxes[:, 3] / 2
    scale_x, scale_y = img_shape[1] / input_size, img_shape[0] / input_size
    xyxy[:, [0, 2]] *= scale_x
    xyxy[:, [1, 3]] *= scale_y

    return non_max_suppression(xyxy, scores)


def yolov8_postprocess(output, img_shape, input_size=640):
    """YOLOv8 anchor-free 后处理:output shape (1, 84, 8400)"""
    output = output.reshape(84, -1).T  # -> (8400, 84)
    boxes = output[:, :4]
    class_scores = output[:, 4:]

    class_ids = np.argmax(class_scores, axis=1)
    scores = class_scores[np.arange(len(class_ids)), class_ids]

    mask = scores > 0.25
    boxes, scores = boxes[mask], scores[mask]
    if len(boxes) == 0:
        return [], []

    # cx,cy,w,h -> x1,y1,x2,y2 -> 缩放回原图
    xyxy = np.zeros_like(boxes)
    xyxy[:, 0] = boxes[:, 0] - boxes[:, 2] / 2
    xyxy[:, 1] = boxes[:, 1] - boxes[:, 3] / 2
    xyxy[:, 2] = boxes[:, 0] + boxes[:, 2] / 2
    xyxy[:, 3] = boxes[:, 1] + boxes[:, 3] / 2
    scale_x, scale_y = img_shape[1] / input_size, img_shape[0] / input_size
    xyxy[:, [0, 2]] *= scale_x
    xyxy[:, [1, 3]] *= scale_y

    return non_max_suppression(xyxy, scores)


def run_inference(model_path='yolov5s.rknn', camera_id=0):
    """主推理循环:从摄像头读取视频流,执行目标检测并显示结果"""
    rknn = RKNNLite()
    ret = rknn.load_rknn(model_path)
    if ret != 0:
        print(f'加载 RKNN 模型失败: {model_path}')
        return

    # 使用三核 NPU
    ret = rknn.init_runtime(core_mask=RKNNLite.NPU_CORE_0_1_2)
    if ret != 0:
        print('初始化运行时失败')
        return

    cap = cv2.VideoCapture(camera_id)
    if not cap.isOpened():
        print(f'无法打开摄像头 {camera_id}')
        return

    cap.set(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH, 1280)
    cap.set(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, 720)

    print('开始推理,按 q 退出...')
    fps_count = 0
    fps_start = time.time()

    while True:
        ret, frame = cap.read()
        if not ret:
            break

        img = cv2.resize(frame, (640, 640))
        img_rgb = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB)
        outputs = rknn.inference(inputs=[img_rgb])

        # 根据模型选择后处理
        if 'v8' in model_path:
            boxes, scores = yolov8_postprocess(outputs[0], frame.shape)
        else:
            boxes, scores = yolov5_postprocess(outputs[0], frame.shape)

        for box, score in zip(boxes, scores):
            x1, y1, x2, y2 = [int(c) for c in box]
            cv2.rectangle(frame, (x1, y1), (x2, y2), (0, 255, 0), 2)
            cv2.putText(frame, f'{score:.2f}',
                        (x1, y1 - 10), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX,
                        0.5, (0, 255, 0), 1)

        # FPS 计算
        fps_count += 1
        elapsed = time.time() - fps_start
        if elapsed >= 1.0:
            fps = fps_count / elapsed
            fps_count = 0
            fps_start = time.time()
            cv2.putText(frame, f'FPS: {fps:.1f}', (10, 30),
                        cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1.0, (0, 0, 255), 2)

        cv2.imshow('YOLO Detection', frame)
        if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
            break

    cap.release()
    cv2.destroyAllWindows()
    rknn.release()


if __name__ == '__main__':
    run_inference(model_path='yolov5s.rknn', camera_id=0)

运行成功的标志:窗口里实时显示带检测框和 FPS 的画面,按 q 退出。

4.4 C/C++ 推理(高性能)

Python 跑通后,追求更高性能可以换 C 版本:

// yolov5_infer.c — 编译: gcc -o yolov5_infer yolov5_infer.c -lrknn_api -lm
#include "rknn_api.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <time.h>

#define INPUT_SIZE 640

int main(int argc, char *argv[])
{
    rknn_context ctx;
    rknn_input inputs[1];
    rknn_output outputs[3];
    const char *model_path = (argc > 1) ? argv[1] : "yolov5s.rknn";

    // 加载模型
    FILE *fp = fopen(model_path, "rb");
    if (!fp) { fprintf(stderr, "无法打开模型: %s\n", model_path); return -1; }
    fseek(fp, 0, SEEK_END);
    int model_size = ftell(fp);
    fseek(fp, 0, SEEK_SET);
    void *model_data = malloc(model_size);
    fread(model_data, 1, model_size, fp);
    fclose(fp);

    // 初始化 RKNN
    int ret = rknn_init(&ctx, model_data, model_size, 0, NULL);
    free(model_data);
    if (ret < 0) { fprintf(stderr, "RKNN 初始化失败: %d\n", ret); return -1; }

    // 查询 IO
    rknn_input_output_num io_num;
    rknn_query(ctx, RKNN_QUERY_IN_OUT_NUM, &io_num, sizeof(io_num));
    printf("inputs: %d, outputs: %d\n", io_num.n_input, io_num.n_output);

    // 设置输入(image_data 需填充预处理后的图像)
    uint8_t *image_data = (uint8_t *)malloc(INPUT_SIZE * INPUT_SIZE * 3);
    memset(inputs, 0, sizeof(inputs));
    inputs[0].index = 0;
    inputs[0].type = RKNN_TENSOR_UINT8;
    inputs[0].size = INPUT_SIZE * INPUT_SIZE * 3;
    inputs[0].fmt = RKNN_TENSOR_NHWC;
    inputs[0].buf = image_data;
    rknn_inputs_set(ctx, 1, inputs);

    // 推理并计时
    struct timespec start, end;
    clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &start);
    rknn_run(ctx, NULL);
    clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &end);
    double infer_ms = (end.tv_sec - start.tv_sec) * 1000.0 +
                      (end.tv_nsec - start.tv_nsec) / 1e6;
    printf("推理时间: %.2fms (约 %.1f FPS)\n", infer_ms, 1000.0 / infer_ms);

    // 获取输出
    for (int i = 0; i < io_num.n_output; i++) { outputs[i].index = i; outputs[i].want_float = 1; }
    rknn_outputs_get(ctx, io_num.n_output, outputs, NULL);

    for (int i = 0; i < io_num.n_output; i++)
        printf("输出[%d]: size=%zu bytes\n", i, outputs[i].size);

    // 清理
    rknn_outputs_release(ctx, io_num.n_output, outputs);
    free(image_data);
    rknn_destroy(ctx);
    return 0;
}

编译与运行:

# 交叉编译
aarch64-linux-gnu-gcc -o yolov5_infer yolov5_infer.c -I/path/to/rknn-api/include -L/path/to/rknn-api/lib/Linux/aarch64 -lrknn_api -lm

# 板端运行
export LD_LIBRARY_PATH=/path/to/rknn-api/lib/Linux/aarch64:$LD_LIBRARY_PATH
./yolov5_infer yolov5s.rknn

4.5 YOLOv7/v8 后处理差异

不同 YOLO 版本的输出格式不同,后处理不能混用:

YOLOv5: 输出 (1, 25200, 85) — 原始 anchor-based,85 = 5(x,y,w,h,obj) + 80(类别)
YOLOv7: 输出 (1, 25200, 85) — anchor-based(类似 v5)
YOLOv8: 输出 (1, 84, 8400)  — anchor-free,84 = 4(cx,cy,w,h) + 80(类别),需 transpose

关键差异汇总:

对比项YOLOv5/v7YOLOv8
输出 shape(1, 25200, 85)(1, 84, 8400)
锚框机制anchor-basedanchor-free
置信度obj_conf * class_score直接用 class_score
坐标格式xywhcx, cy, w, h
后处理相同的 NMS相同的 NMS

4.6 多路视频同时检测

RK3588 有三个 NPU 核心,可以一路视频绑一个核心,做多路同时检测:

from rknnlite.api import RKNNLite
import cv2
import threading


class DetectorWorker:
    def __init__(self, model_path, camera_id, core_mask):
        self.model_path, self.camera_id, self.core_mask = model_path, camera_id, core_mask
        self.running = False

    def start(self):
        self.running = True
        self.thread = threading.Thread(target=self._run, daemon=True)
        self.thread.start()

    def _run(self):
        rknn = RKNNLite()
        rknn.load_rknn(self.model_path)
        rknn.init_runtime(core_mask=self.core_mask)
        cap = cv2.VideoCapture(self.camera_id)
        while self.running:
            ret, frame = cap.read()
            if not ret: break
            img_rgb = cv2.cvtColor(cv2.resize(frame, (640, 640)), cv2.COLOR_BGR2RGB)
            outputs = rknn.inference(inputs=[img_rgb])
        cap.release()
        rknn.release()


# 双路检测:每路各使用 1 个 NPU 核心
worker1 = DetectorWorker('model1.rknn', 0, RKNNLite.NPU_CORE_0)
worker2 = DetectorWorker('model2.rknn', 1, RKNNLite.NPU_CORE_1)
worker1.start()
worker2.start()

5. 代码详解

5.1 NMS(非极大值抑制)原理

NMS 是目标检测后处理的核心算法,用来去掉同一个物体上重叠的冗余检测框。

算法流程:
1. 按置信度从高到低排序所有检测框
2. 选取置信度最高的框作为当前基准框
3. 计算基准框与其余所有框的 IoU(交并比)
4. 删除 IoU 超过阈值的框(认为是同一物体的重复检测)
5. 从剩余框中选取下一个最高分框作为新的基准框
6. 重复步骤 3-5 直到所有框处理完毕

IoU 计算公式:

IoU = 交集面积 / (框A面积 + 框B面积 - 交集面积)

两个阈值参数的调优建议:

参数推荐范围说明
iou_threshold0.40 ~ 0.55过低会误删不同物体的框,过高会保留冗余框
score_threshold0.20 ~ 0.50过低会引入大量误检,过高会漏检

5.2 多尺度检测

YOLOv5 输出 3 个尺度的特征图,覆盖不同大小的目标:

YOLOv5 输出 3 个尺度:
  - 80x80 特征图:检测小目标(stride=8),感受野 8 像素
  - 40x40 特征图:检测中目标(stride=16),感受野 16 像素
  - 20x20 特征图:检测大目标(stride=32),感受野 32 像素

总计 80x80 + 40x40 + 20x20 = 8400 个锚框(无多尺度 anchor)
使用 3 组 anchor 时: 8400 * 3 = 25200 个锚框

5.3 NPU 三核推理性能

RK3588 的三个 NPU 核心可灵活组合使用:

模型输入尺寸NPU_CORE_0NPU_CORE_0_1NPU_CORE_0_1_2
YOLOv5n640x640~80 FPS~140 FPS~200 FPS
YOLOv5s640x640~50 FPS~100 FPS~150 FPS
YOLOv5m640x640~25 FPS~45 FPS~65 FPS
YOLOv7-tiny640x640~55 FPS~105 FPS~155 FPS
YOLOv8n640x640~60 FPS~110 FPS~160 FPS
YOLOv8s640x640~30 FPS~55 FPS~80 FPS
YOLOv8m640x640~15 FPS~28 FPS~40 FPS

以上为 INT8 量化模型在 RK3588 上的典型测试值;实际帧率受图像预处理、后处理、内存带宽等因素影响。

5.4 量化对检测精度的影响

量化方式模型大小mAP@0.5推理速度推荐场景
FP32(未量化)~34 MB基准慢(不推荐)仅用于精度对比
INT8(默认算法)~8.5 MB-1~2%快通用场景
INT8(MMSE 算法)~8.5 MB-0.5~1%快精度敏感场景
INT8(KL 散度算法)~8.5 MB-1~1.5%快均衡选择

校准数据集的建议:使用 100~200 张有代表性的图像,覆盖实际部署场景;避免纯色或重复图像。

6. 常见问题

6.1 检测框偏移

现象:检测框位置与实际物体不匹配。

多数是预处理没对齐,逐项检查:

# 1. 确认预处理与训练一致(YOLO 系列通常 mean=[0,0,0], std=[255,255,255])
rknn.config(mean_values=[[0, 0, 0]], std_values=[[255, 255, 255]], ...)

# 2. 检查输入尺寸与模型输入一致
img = cv2.resize(frame, (640, 640))
# 3. 检查后处理中坐标转换和缩放是否正确

6.2 漏检严重

现象:很多物体未被检测到。

三个方向尝试:

# 1. 降低 score_threshold
keep_boxes, keep_scores = non_max_suppression(xyxy, scores, score_threshold=0.25)

# 2. 使用 MMSE 量化算法减少精度损失
rknn.config(quantized_algorithm='mmse', ...)

# 3. 增加校准数据多样性(建议 200+ 张多样化图像)

6.3 推理帧率低

按顺序排查:

# 1. 确认使用三核 NPU: core_mask=RKNNLite.NPU_CORE_0_1_2

# 2. 降低输入分辨率(640x640 -> 416x416 可提速 2-3 倍)

# 3. 查看 NPU 时钟频率
cat /sys/class/devfreq/fdab0000.npu/cur_freq   # devfreq 接口(clk_npu 在本机不存在)

# 4. 确认 NPU 驱动已加载
cat /sys/kernel/debug/rknpu/version

6.4 模型转换失败

现象:rknn.load_onnx() 或 rknn.build() 返回错误。

先升级工具链,再看是不是算子不支持:

# 升级 rknn-toolkit2 到最新版本
pip3 install --upgrade rknn-toolkit2

# 常见不支持的算子处理:
# - GatherND -> 改用 Reshape + Gather
# - NonMaxSuppression -> 移至 CPU 后处理(YOLO 已在模型外处理)
# - Slice -> 改用 Split 或 StridedSlice

6.5 推理结果为空

按下面的步骤把输入输出都打印出来看:

# 1. 检查输入数据
print("shape:", img_rgb.shape)     # 应为 (640, 640, 3)
print("dtype:", img_rgb.dtype)     # 应为 uint8
print("range:", img_rgb.min(), img_rgb.max())  # 应为 0-255

# 2. 检查输出数据
outputs = rknn.inference(inputs=[img_rgb])
for i, out in enumerate(outputs):
    print(f"输出[{i}] shape: {out.shape}, range: [{out.min():.4f}, {out.max():.4f}]")

# 3. 尝试不量化运行对比
rknn.build(do_quantization=False)  # FP16 推理

7. 相关文档

文档说明
ch01-npu-architecture-and-performance.mdRK3588 NPU 架构、三核设计与性能指标
03_模型转换与量化.mdRKNN 模型转换流程、量化算法对比与最佳实践
04_分类模型部署(LeNet-ResNet).md图像分类模型的完整部署流程参考
ch09-npu-performance-and-debugging.mdNPU 推理性能调优方法与调试技巧
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