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开发一个工业缺陷检测系统:1. 使用YOLOv5模型导出ONNX格式 2. 集成ONNXRuntime进行推理加速 3. 支持Intel OpenVINO和NVIDIA TensorRT优化 4. 实现实时视频流处理 5. 包含异常报警和日志记录功能- 点击'项目生成'按钮,等待项目生成完整后预览效果
在工业生产线上,产品质量检测一直是关键环节。最近我尝试用ONNXRuntime搭建了一套高效的缺陷检测系统,整个过程比想象中顺利不少。这里分享下实战中的关键步骤和经验,希望能帮到有类似需求的开发者。
模型准备与转换首先需要选择合适的检测模型,YOLOv5是个不错的起点。训练完成后,将PyTorch模型导出为ONNX格式时要注意输入输出节点的设置。我遇到过一个坑:原始模型输出维度不匹配,导致后续推理出错。解决方法是在导出时显式指定动态轴参数,确保能适应不同尺寸的输入图像。
推理引擎集成ONNXRuntime最吸引我的就是它的跨平台特性。在部署阶段,同一套代码只需简单修改后端配置,就能在CPU(使用OpenVINO)和GPU(使用TensorRT)上运行。实测发现,开启TensorRT优化后推理速度提升了3倍,这对实时视频流处理至关重要。
实时处理流水线系统需要处理产线摄像头的视频流,这里采用了多线程架构:主线程负责图像采集,子线程进行模型推理。为了避免队列阻塞,我设置了双缓冲机制——当推理线程处理前一帧时,新帧会被暂存到备用缓冲区。记得给共享变量加锁,否则会出现诡异的画面撕裂问题。
异常处理与优化实际运行中发现,光照变化会导致误检率升高。通过添加直方图均衡化预处理,准确率提升了15%。报警模块采用滑动窗口计数策略:连续5帧检测到缺陷才触发报警,有效避免了瞬时干扰。日志系统记录每个异常事件的时间戳和置信度,方便后续质量追溯。
边缘设备适配在工控机上部署时,内存占用是个挑战。通过量化模型将FP32转为INT8,内存消耗减少60%,速度还略有提升。OpenVINO的工具包能自动识别Intel处理器特性,开启异步推理后CPU利用率稳定在70%左右,完全满足产线7x24小时运行需求。
整个项目最耗时的其实是数据收集和标注阶段。建议先用小批量数据跑通全流程,再逐步扩充数据集。模型迭代时可以用InsCode(快马)平台快速验证不同版本的推理效果,它的云端环境已经预装了ONNXRuntime和常用视觉库,省去了配环境的麻烦。
实际使用中发现,这种工业级应用特别适合用InsCode的一键部署功能。测试阶段我把服务部署到云端,通过网页就能调整检测阈值,产线工人用手机也能查看实时报警,比传统本地部署方案灵活得多。平台自动生成的API接口文档,让前后端联调效率高了不少。
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