在AI爱克斯开发板上用OpenVINO™加速YOLOv8-seg实例分割模型

以下文章来源于英特尔物联网，作者杨雪锋

01简介

《在 AI 爱克斯开发板上用 OpenVINO加速 YOLOv8 目标检测模型》介绍了在AI 爱克斯开发板上使用 OpenVINO开发套件部署并测评 YOLOv8 的目标检测模型，本文将介绍在AI 爱克斯开发板上使用 OpenVINO加速 YOLOv8-seg 实例分割模型。

请先下载本文的范例代码仓，并搭建好 YOLOv8 的 OpenVINO推理程序开发环境。

02导出 YOLOv8-seg 实例分割

OpenVINOIR 模型

YOLOv8-seg 的实例分割模型有5种，在COCO数据集完成训练，如下表所示。

首先使用命令：

yoloexport model=yolov8n-seg.pt format=onnx

完成 yolov8n-seg.onnx 模型导出，如下图所示：

然后使用命令：

mo -m yolov8n-seg.onnx --compress_to_fp16

优化并导出 FP16 精度的 OpenVINOIR 格式模型，如下图所示：

03用 benchmark_app 测试

YOLOv8-seg 实例分割模型的推理计算性能

benchmark_app 是 OpenVINO工具套件自带的 AI 模型推理计算性能测试工具，可以指定在不同的计算设备上，在同步或异步模式下，测试出不带前后处理的纯 AI 模型推理计算性能。

使用命令：

benchmark_app -m yolov8n-seg.xml -d GPU

获得 yolov8n-seg.xml 模型在AI 爱克斯开发板的集成显卡上的异步推理计算性能，如下图所示：

04使用 OpenVINOPython API 编写

YOLOv8-seg 实例分割模型推理程序

用 Netron 打开 yolov8n-seg.onnx 可以看到模型的输入和输出，跟YOLOv5-seg模型的输入输出定义很类似：

输入节点名字：“images”；

数据：float32[1,3,640,640]

输出节点 1 的名字：“output0”；

数据：float32[1,116,8400]。其中 116 的前 84 个字段跟 YOLOv8 目标检测模型输出定义完全一致，即cx,cy,w,h 和 80 类的分数；后 32 个字段用于计算掩膜数据。

输出节点 2 的名字：“output1”；

数据：float32[1,32,160,160]。output0 后 32 个字段与 output1 的数据做矩阵乘法后得到的结果，即为对应目标的掩膜数据。

基于 OpenVINOPython API 的 YOLOv8-seg 实例分割模型范例程序 yolov8_seg_ov_sync_infer_demo.py 的核心源代码，如下所示：

# Initialize the VideoCapture
cap = cv2.VideoCapture("store-aisle-detection.mp4")
# Initialize YOLOv5 Instance Segmentator
model_path = "yolov8n-seg.xml"
device_name = "GPU"
yoloseg = YOLOSeg(model_path, device_name, conf_thres=0.3, iou_thres=0.3)
while cap.isOpened():
  # Read frame from the video
  ret, frame = cap.read()
  if not ret:
    break
  # Update object localizer
  start = time.time()
  boxes, scores, class_ids, masks = yoloseg(frame)
  # postprocess and draw masks
  combined_img = yoloseg.draw_masks(frame)
  end = time.time()
  # show FPS
  fps = (1 / (end - start)) 
  fps_label = "Throughput: %.2f FPS" % fps
  cv2.putText(combined_img, fps_label, (10, 25), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (0, 0, 255), 2)
  # show ALL
  cv2.imshow("YOLOv8 Segmentation OpenVINO inference Demo", combined_img)
  # Press Any key stop
  if cv2.waitKey(1) > -1:
    print("finished by user")
    break

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运行结果，如下图所示：

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05结论

AI 爱克斯开发板借助 N5105 处理器的集成显卡(24个执行单元)和 OpenVINO，可以在 YOLOv8-seg 的实例分割模型上获得相当不错的性能。

通过异步处理和AsyncInferQueue，还能进一步提升计算设备的利用率，提高 AI 推理程序的吞吐量。

审核编辑：汤梓红