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【毕业设计】将Yolov9模型移植至NCNN框架并在树莓派4或5上运行的嵌入式代码.zip

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简介:
本项目旨在将先进的YOLOv9目标检测模型移植到轻量级NCNN框架中,并实现在计算资源受限的树莓派4或5设备上的高效运行,为嵌入式系统提供强大的实时图像处理能力。 【毕业设计】部署YOLOv9模型到树莓派4或5嵌入式系统的源码项目是计算机科学与软件工程领域的一个典型实践课题。该项目的核心在于将深度学习的YOLOv9模型移植到资源有限的嵌入式设备,如树莓派4或5上,以实现实时的目标检测功能。这一过程涉及多个关键知识点: 1. **YOLOv9模型**:YOLO(You Only Look Once)是一种实时目标检测系统,在不断发展过程中已经迭代到了第9版。该版本在保持快速检测速度的同时提升了精度,尤其是在小物体的识别上有了显著改进。其结构包括卷积层、池化层和全连接层等。 2. **NCNN框架**:这是一个高性能且轻量级的神经网络推理库,特别适用于ARM架构设备,如树莓派。它支持模型量化与优化功能,以适应低功耗及内存限制环境。在本项目中,YOLOv9被转化为适合于NCNN格式的版本,在树莓派上运行。 3. **树莓派4/5**:这是一款基于Linux操作系统的小型计算机,广泛应用于教育、DIY项目和嵌入式开发领域。尽管两者硬件配置有所不同,但都具备足够的计算能力以支持深度学习模型的运行。在树莓派上部署模型时需要考虑其有限的内存、CPU性能及GPU支持等资源限制。 4. **嵌入式系统编程**:为了实现在树莓派上的YOLOv9模型部署,必须掌握Linux系统的管理与设备驱动程序开发技能,并熟悉C/C++语言和OpenCV库的应用。后者是一个强大的计算机视觉工具包,提供了图像处理及目标检测等功能,可以配合YOLOv9实现图像预处理和后处理。 5. **源码结构分析**:该项目的代码目录通常包含模型权重文件、配置信息、用于转换至NCNN格式的脚本以及在树莓派上运行所需的启动程序等。通过深入研究这些内容,可以帮助理解如何加载与执行模型,并了解其部署过程中的细节问题。 6. **模型优化**:考虑到树莓派硬件资源有限性,源码中可能会采用量化、剪枝等方式来减小YOLOv9的大小并提高运行效率。这通常涉及调整网络结构、转换权重数据以及实现内存管理策略等措施。 7. **实时目标检测**:项目最终目的是实现实时的目标识别功能,因此需要关注图像帧率和模型推理时间等因素以确保流畅性体验。这可能要求对输入尺寸、批量大小及线程调度等方面进行调整优化。 8. **调试与性能评估**:在树莓派上运行模型后,还需要对其性能进行全面测试,包括检测准确性和每秒处理的图片数量(FPS)等指标,并根据结果进一步改进和提升系统效能。通过这样的实践过程,学生不仅能掌握深度学习模型部署技术,还能深入了解嵌入式系统的开发与优化技巧。

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  • Yolov9NCNN45.zip
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    本项目旨在将先进的YOLOv9目标检测模型移植到轻量级NCNN框架中,并实现在计算资源受限的树莓派4或5设备上的高效运行,为嵌入式系统提供强大的实时图像处理能力。 【毕业设计】部署YOLOv9模型到树莓派4或5嵌入式系统的源码项目是计算机科学与软件工程领域的一个典型实践课题。该项目的核心在于将深度学习的YOLOv9模型移植到资源有限的嵌入式设备,如树莓派4或5上,以实现实时的目标检测功能。这一过程涉及多个关键知识点: 1. **YOLOv9模型**:YOLO(You Only Look Once)是一种实时目标检测系统,在不断发展过程中已经迭代到了第9版。该版本在保持快速检测速度的同时提升了精度,尤其是在小物体的识别上有了显著改进。其结构包括卷积层、池化层和全连接层等。 2. **NCNN框架**:这是一个高性能且轻量级的神经网络推理库,特别适用于ARM架构设备,如树莓派。它支持模型量化与优化功能,以适应低功耗及内存限制环境。在本项目中,YOLOv9被转化为适合于NCNN格式的版本,在树莓派上运行。 3. **树莓派4/5**:这是一款基于Linux操作系统的小型计算机,广泛应用于教育、DIY项目和嵌入式开发领域。尽管两者硬件配置有所不同,但都具备足够的计算能力以支持深度学习模型的运行。在树莓派上部署模型时需要考虑其有限的内存、CPU性能及GPU支持等资源限制。 4. **嵌入式系统编程**:为了实现在树莓派上的YOLOv9模型部署,必须掌握Linux系统的管理与设备驱动程序开发技能,并熟悉C/C++语言和OpenCV库的应用。后者是一个强大的计算机视觉工具包,提供了图像处理及目标检测等功能,可以配合YOLOv9实现图像预处理和后处理。 5. **源码结构分析**:该项目的代码目录通常包含模型权重文件、配置信息、用于转换至NCNN格式的脚本以及在树莓派上运行所需的启动程序等。通过深入研究这些内容,可以帮助理解如何加载与执行模型,并了解其部署过程中的细节问题。 6. **模型优化**:考虑到树莓派硬件资源有限性,源码中可能会采用量化、剪枝等方式来减小YOLOv9的大小并提高运行效率。这通常涉及调整网络结构、转换权重数据以及实现内存管理策略等措施。 7. **实时目标检测**:项目最终目的是实现实时的目标识别功能,因此需要关注图像帧率和模型推理时间等因素以确保流畅性体验。这可能要求对输入尺寸、批量大小及线程调度等方面进行调整优化。 8. **调试与性能评估**:在树莓派上运行模型后,还需要对其性能进行全面测试,包括检测准确性和每秒处理的图片数量(FPS)等指标,并根据结果进一步改进和提升系统效能。通过这样的实践过程,学生不仅能掌握深度学习模型部署技术,还能深入了解嵌入式系统的开发与优化技巧。
  • YoloV5-ncnn-Raspberry-Pi-4: 纯净版4YoloV5
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    简介:本项目为在纯净版树莓派4上运行轻量级YOLOv5模型的优化版本,适用于资源受限环境中的目标检测任务。 YoloV5-ncnn-Raspberry-Pi-4 是基于 ncnn 框架的 YoloV5 版本,专为裸露的 Raspberry Pi 4 设备优化,请参阅基准数据。 | 模型 | 杰特逊纳米2015 MHz RPi 4 64-OS 1950兆赫 | |------------------|----------------------------------------| | YoloV2(416x416)| 10.1帧/秒 |3.0帧/秒 | | 微小YoloV3(352x352) | 17.7帧/秒 |4.4 FPS | | 微小YoloV4(416x416) | 11.2 FPS |3.4帧/秒 | | 完整YoloV4(608x608) | 0.7帧/秒 |0.2帧/秒 | | 小型YoloV5(640x640) | 4.0 FPS |1.6帧/秒 | 为了运行该应用程序,您需要: - 具有32或64位操作系统的树莓派4。 - 操作系统可以是Raspberry Pi的64位版本,也可以是Ubuntu 18.04 或 Ubuntu 20.04。 - 安装腾讯ncnn框架。 - 安装OpenCV。
  • 基于物浇灌系统.zip
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    本项目为一款基于树莓派的智能植物浇灌系统的毕业设计作品。通过传感器监测土壤湿度,并自动控制水泵进行精准浇水,旨在实现便捷高效的植物养护管理。 毕设系统项目源码包括Python、Java、Vue等多种开发语言的代码,适用于毕业设计、课程设计或参考学习。
  • 研一下实验
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    本课程为研究生一年级学生开设,专注于利用树莓派进行嵌入式的硬件与软件结合实验设计,旨在培养学生在物联网领域的产品开发能力。 【嵌入式树莓派实验设计】是一系列针对研一学生的实践课程,旨在通过实际操作提升学生在嵌入式系统方面的技能。这些实验主要围绕树莓派展开,并结合Qt框架进行硬件交互与软件开发的项目。 从第一到第十二个实验分别涉及不同的技术领域,包括基础的硬件控制以及更复杂的系统应用: 1. **跑马灯控制**:此实验旨在让学生熟悉树莓派的基础构造、Raspbian操作系统及C++编程。通过GPIO接口学习如何控制8位LED模块实现跑马灯效果。 2. **数码管显示**:加深学生对GPIO的理解,教授他们如何使用数码管来展示数字或字符信息,为后续的硬件交互打下基础。 3. **按键检测实验**:教会学生读取GPIO输入状态,并通过该功能学习检测按键操作实现简单的用户互动体验。 4. **超声波测距**:利用传感器获取距离数据,让学生理解如何将这些设备与微处理器连接并处理获得的信息。 5. **直流电机恒速控制**:涉及电机的速度调节技术,教授学生使用GPIO接口精确地控制和调整电机速度。 6. **温湿度采集实验**:结合温度和湿度传感器进行环境参数监测,并学习数据的收集及处理方法。 7. **蓝牙通信实验**:利用树莓派内置的蓝牙功能实现无线通信,向学生介绍物联网的基本概念和技术应用。 8. **Qt小游戏制作**:通过使用Qt图形界面库开发简单的游戏,提高学生的GUI编程技能。 9. **人脸识别实验**:涉及图像处理和人工智能技术的应用,让学生在树莓派上进行人脸识别,并了解相关的算法与技术原理。 10. **C++图形编程**:深入学习如何利用C++语言实现图形用户界面及系统编程功能。 11. **RFID读卡器实验**:接触射频识别(RFID)技术并教授学生如何读取和处理RFID卡片信息,掌握其应用方法和技术要点。 12. **MP3播放器设计**:整合音频处理技术和用户交互界面的开发技能,构建一个简单的多媒体应用程序。 每个实验都配有详细的操作指南、设计目标及规范要求,并提供代码支持。这不仅帮助学生完成标准操作实践任务,也加深了他们对技术原理的理解和掌握程度。 通过这一系列实验的学习与探索,学生们不仅能熟练地控制树莓派的硬件设备,还能在软件开发、传感器应用以及通信协议等方面得到全面训练与发展,在未来嵌入式领域的深入研究及项目实践中打下坚实的基础。
  • uhttpdARM板.txt
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    本项目旨在将轻量级Web服务器UHTTPD成功移植到嵌入式ARM开发板上,以实现资源受限环境下的网络服务功能。 详细说明将uhttpd移植到ARM板上的步骤,其中包括json-c、libubox、ubus以及uhttpd的移植过程。
  • 基于人脸识别门禁系统
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    本项目旨在开发并实现一种基于人脸识别技术的智能门禁系统,并将其成功移植到树莓派平台,利用Python编程语言和OpenCV库完成面部特征提取与身份验证。该设计不仅能提高安全性,还能优化用户访问控制体验,为校园、办公场所等提供高效便捷的身份认证解决方案。 基于Python的人脸识别门禁系统,实现人脸的录入与识别功能,并附带论文支持。该设计可移植到树莓派上运行。
  • MultiButton 按键STM32应用
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    本项目旨在将多功能按键处理框架(MultiButton)成功移植到基于ARM Cortex-M内核的STM32微控制器上,并展示了其在实际产品中的高效应用,从而提升了用户交互体验和系统稳定性。 这篇教程介绍了如何进行某个特定任务的步骤和技巧。作者详细解释了每个环节的操作方法,并提供了实用的小贴士来帮助读者更好地理解和应用这些知识。通过遵循文中所述的方法,可以有效地完成相关工作或学习目标。 (注:原文中没有具体提及联系方式等信息,故重写时未做相应修改)
  • Linux系统
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    本项目旨在探讨和实施将Linux操作系统成功移植到各种嵌入式硬件平台的技术细节与挑战,包括内核裁剪、驱动开发及优化等关键步骤。 ### 嵌入式Linux系统移植相关知识点 #### 一、概述 嵌入式Linux系统移植是指将Linux操作系统从一种硬件平台转移到另一种平台上,并确保其能够正常运行的过程。这一过程通常包括软硬件环境的搭建、工具链配置以及内核和应用程序编译等关键步骤,对于初学者来说理解这些基本概念及其操作流程非常重要。 #### 二、硬件环境 **1. 主机硬件环境:** 主机指的是开发人员使用的PC或工作站。 需要确保有足够的处理能力和存储空间支持复杂的开发工作,如编译Linux内核及交叉编译工具链等任务。 **2. 目标板硬件环境:** 目标板是最终运行嵌入式系统的平台。了解其处理器架构(例如ARM)、内存大小、外设接口等信息有助于正确配置内核和应用程序。 **3. 工具介绍:** 开发过程中会用到各种工具,包括交叉编译器、调试工具和配置工具等。 例如,ADS是一种用于ARM架构的集成开发环境,常被用来编写Bootloader代码。 #### 三、软件环境 **1. 主机软件环境:** - **Windows操作系统:** 在此环境下可以使用Cygwin进行Linux命令行操作。 - **Linux操作系统:** 这是理想的嵌入式Linux开发平台,可以直接利用其内置的各种工具。 - **目标板最后运行的环境:** 指的是在目标板上最终部署的操作系统环境。 **2. Linux下工作用户及环境:** - 交叉编译器安装: 包括编译器、链接器等用于实现从一种平台到另一种平台代码转换的关键工具。 - u-boot移植工作目录: 存放u-boot源码和编译后文件的路径。 - 内核及应用程序移植工作: 涉及内核配置、编译以及应用程序的编译步骤。 **3. 配置系统服务:** - tftp服务器配置: TFTP是一种简单的文件传输协议,常用于在网络上传输小文件如引导程序。 - 其他服务配置: 还可能包括FTP和HTTP等服务以方便文件上传下载。 #### 四、工具使用 **1. minicom的使用:** minicom是一款串口通信软件,通过串口连接目标板发送命令接收响应,在调试阶段非常有用。 #### 五、作者介绍 这部分介绍了文档编写团队成员及其负责的具体任务领域,包括Bootloader、交叉工具链、u-boot、内核和应用程序等方面的工作内容。 #### 六、系统启动Bootloader的编写(ADS) **1. 工具介绍:** 包含在ADS中的命令行工具如armasm, armcc, armlink等用于编译链接操作。 **2. 基本原理:** 可执行文件组成包括文本段,数据段和bss段。 启动过程分为汇编部分与C语言部分实现。 **3. AXD的使用:** AXD是ADS中的调试器,用来调试基于ARM架构代码。 包括配置仿真器、启动AXD并连接开发板等步骤。 #### 七、GNU交叉工具链 **1. 设置环境变量及准备源码及相关补丁:** - 环境变量设置: 确保交叉编译工具链能够正确识别目标平台。 - 源代码包准备: 包括binutils, gcc和glibc等。 **2. 编译过程:** 包括使用当前平台的gcc编译内核头文件,复制内核头文件等步骤。 涉及GNU binutils、GCC和Glibc工具链的构建。 **3. 工具链介绍与使用:** 常用工具有arm-linux-gcc, arm-linux-ar及arm-linux-objdump等。 **4. ARM GNU汇编语言介绍:** 包括伪指令,专有符号以及操作码等内容。 **5. 可执行文件生成说明:** - lds文件作用及其主要符号解释。 - 段定义说明如何定义不同类型的内存区域。 #### 八、u-boot的移植 **1. u-boot介绍及系统结构:** u-boot是一种开源Bootloader,广泛应用于嵌入式设备中。其目录结构和启动模式等信息在此部分详细介绍。 **2. u-boot启动过程及其工作原理:** 分为两个阶段: 阶段一用汇编语言编写, 阶段二使用C语言。 涉及启动模式、设置异常向量以及禁用中断的关键步骤。 **3. u-boot移植过程:** - 修改Makefile文件 - 在board子目录中创建针对特定硬件的配置文件 - 在include/configs目录下建立配置头文件 - 指定交叉编译工具链路径 嵌入式Linux系统移植是一个复杂但有序的过程,涵盖软硬件环境搭建、工具
  • 基于Yolov3-Tiny训练与目标检测,部署(使用PyTorch
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    本项目采用轻量级神经网络Yolov3-Tiny,在PyTorch框架下完成模型训练及目标检测,最终实现在资源受限的树莓派设备上的高效部署。 使用PyTorch框架训练YOLOv3-tiny模型可以让高配置电脑及笔记本轻松完成训练任务,并且能够部署到如树莓派这样的设备上进行视频实时目标检测。该模型的优点在于其快速的检测速度以及较小的模型体积,这使得它非常适合在资源有限的环境中使用和搭建,对于初学者来说非常友好。 YOLOv3是一种基于深度神经网络的目标识别与定位算法,它的最大特点就是运行速度快,适合用于需要即时响应的应用场景。而YOLOv3-tiny则是对YOLOv3的一个简化版本。它是一个适用于目标检测任务的模型,并且在保持较高精度的同时具备较快的速度和较低的计算资源需求。 相较于YOLOv4-tiny而言,尽管性能有所降低,但仍然可以实现一定的准确性要求。与其它版本相比,YOLOv3-tiny具有更快的推理速度、更小的存储占用以及更高的检测精确度,在硬件资源受限的情况下尤为适用。
  • 用SSD1306 OLED屏幕电路
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    本项目介绍如何在树莓派上连接和使用SSD1306 OLED显示屏进行电路搭建与编程配置,实现基础显示功能。 树莓派在许多使用场景下并不需要连接一台专用显示器。例如,可以通过手机或电脑远程登录到树莓派上查看相关信息并进行操作,但这种方式不够便捷。下面介绍两款 OLED 小屏(均采用 SSD1306 芯片驱动),可以直接插入树莓派的 GPIO 接口,并提供 Python 源码供玩家使用,以便轻松显示任何图文或动画内容。