文章目录
- YOLOv11 Pose在RKNN平台的部署实现:从理论到实践
- 摘要
- 1. 引言
- 1.1 研究背景
- 1.2 技术挑战
- 1.3 本文贡献
- 2. 理论基础
- 2.1 YOLOv11 Pose架构分析
- 2.1.1 Backbone网络
- 2.1.2 Neck网络
- 2.1.3 检测头设计
- 2.2 姿态估计的数学模型
- 2.2.1 关键点表示
- 2.2.2 损失函数设计
- 2.3 RKNN平台技术原理
- 2.3.1 NPU架构
- 2.3.2 量化技术
- 3. 模型转换与优化
- 3.1 ONNX格式转换
- 3.1.1 模型结构修改的理论依据
- 3.1.2 检测头修改实现
- 3.1.3 导出过程优化
- 3.2 配置文件优化
- 3.2.1 类别数调整的理论考量
- 3.3 RKNN转换优化
- 3.3.1 量化配置理论
- 3.3.2 数据集准备
- 4. 后处理算法设计
- 4.1 网格生成机制
- 4.1.1 多尺度检测原理
- 4.1.2 坐标解码原理
- 4.2 关键点解码算法
- 4.2.1 关键点坐标变换
- 4.2.2 数学推导
- 4.3 非极大值抑制(NMS)优化
- 4.3.1 IoU计算优化
- 4.3.2 NMS算法优化
- 5. 实验结果与性能分析
- 5.1 实验环境
- 5.1.1 硬件平台
- 5.1.2 软件环境
- 5.2 性能测试结果
- 5.2.1 推理速度测试
- 5.2.2 精度对比测试
- 5.3 内存和功耗分析
- 5.3.1 内存占用
- 5.3.2 功耗测试
- 5.4 关键点检测精度分析
- 5.4.1 关键点定位精度
- 5.4.2 遮挡情况分析
- 6. 应用场景与实际部署
- 6.1 智能监控系统
- 6.1.1 应用需求
- 6.1.2 部署方案
- 6.2 体感交互系统
- 6.2.1 手势识别应用
- 6.3 健身指导系统
- 6.3.1 动作纠正功能
- 7. 优化策略与技术创新
- 7.1 模型压缩技术
- 7.1.1 知识蒸馏
YOLOv11 Pose在RKNN平台的部署实现:从理论到实践
摘要
随着人工智能技术在边缘计算领域的快速发展,姿态估计作为计算机视觉的重要分支,在智能监控、人机交互、体感游戏等场景中展现出巨大的应用潜力。本文深入研究了YOLOv11 Pose模型在Rockchip RKNN平台上的部署方案,从理论基础、模型转换、平台优化到实际部署进行了全面阐述。通过详细的技术分析和实验验证,证明了RKNN平台能够有效提升YOLOv11 Pose的推理性能,在RK3588硬件平台上实现了高达100 FPS的实时姿态检测,为边缘计算场景下的姿态估计应用提供了高效的解决方案。
1. 引言
1.1 研究背景
姿态估计(Pose Estimation)是计算机视觉领域的核心任务之一,旨在识别和定位人体关键点,进而推断出人体的姿态信息。随着深度学习技术的快速发展,基于卷积神经网络的姿态估计方法取得了显著进展。YOLO(You Only Look Once)系列作为目标检测领域的经典算法,其最新版本YOLOv11在保持检测精度的同时,显著提升了推理速度,特别是其Pose变体在人体姿态估计任务中表现出色。
然而,传统的深度学习模型在边缘设备上的部署面临诸多挑战:计算资源受限、功耗约束严格、实时性要