使用Vitis-AI进行车牌识别

描述

介绍

Xilinx Model Zoo 包含许多预构建的卷积神经网络模型。

该项目利用了其中几个模型，以实现用于车牌识别的多推理应用程序。

• 车辆检测：ssd_traffic
• 车牌检测：platedetect
• 牌照号码识别：platenum

让我们开始吧 ！

第 1 步 - 创建 SD 卡

为以下 Avnet 平台提供了预构建的 Vitis-AI 1.3 SD 卡映像：

• u96v2_sbc_base : Ultra96-V2 开发板
• uz7ev_evcc_base：UltraZed-EV SOM (7EV) + FMC 载卡
• uz3eg_iocc_base：UltraZed-EG SOM (3EG) + IO 载卡

可在此处找到预构建 SD 卡映像的下载链接：

• 适用于 Avnet Vitis 平台的 Vitis-AI 1.3 流程：https ://avnet.me/vitis-ai-1.3-project

下载并解压后，.img 文件可以编程到 16GB 微型 SD 卡。

0.解压压缩包得到.img文件

1. 将开发板特定的 SD 卡映像编程到 16GB（或更大）的 micro SD 卡

一个。在 Windows 机器上，使用 Balena Etcher 或 Win32DiskImager（免费开源软件）

湾。在 linux 机器上，使用 Balena Etcher 或使用 dd 实用程序

$ sudo dd bs=4M if=Avnet-{platform}-Vitis-AI-1-3-{date}.img of=/dev/sd{X} status=progress conv=fsync

其中 {X} 是一个小写字母，用于指定 SD 卡的设备。您可以使用“df -h”来确定您的 SD 卡对应的设备。

第 2 步 - 克隆源代码存储库

本项目中使用的源代码可以从以下存储库中获取：

• https://github.com/AlbertaBeef/vitis_​​ai_cpp_examples

如果您有活动的互联网连接，您可以简单地将存储库克隆到嵌入式平台的根目录：

$ cd ~
$ git clone https://github.com/AlbertaBeef/vitis_ai_cpp_examples

第 3 步 - 板检测示例概述

为了实现车牌识别示例，我们修改了一个现有示例platedetect ，该示例可以在以下目录中找到：

~/Vitis-AI/demo/Vitis-AI-Library/samples/platedetect

如果我们查看 test_jpeg_platedetect.cpp 源代码，我们会发现它非常小：

int main(int argc, char *argv[]) {
string model = argv[1];
return vitis::ai::main_for_jpeg_demo(
    argc, argv,
    [model] {
        return vitis::ai::PlateDetect::create(model);
    },
    process_result, 2);
}

此代码的可视化表示如下图所示：

我们可以看到 main 函数使用了一个通用的 main_for_jpeg_demo() 函数，并向它传递了一个 PlateDetect 类的实例，该类提供了 create() 和 run() 方法，以及一个 process_result() 函数。

该示例可以使用以下命令运行：

1. 启动后，启动 dpu_sw_optimize.sh 脚本，该脚本将优化 DDR 内存的 QoS 配置

$ cd ~/dpu_sw_optimize/zynqmp
$ source ./zynqmp_dpu_optimize.sh

2. 禁用 dmesg 详细输出：

$ dmesg -D

3.使用以下参数启动platedetect应用程序：

• 为第一个参数指定“sample_platedetect.jpg”

$ cd ~/Vitis-AI/demo/Vitis-AI-Library/samples/platedetect
$ ./test_jpeg_platedetect sample_platedetect.jpg

应用程序将在以下文件中生成输出：

• sample_platedetect_result.jpg

在这一点上可以进行两个观察：

• 车牌检测模型假设它处理的图像中有一个车牌（在此模型之前需要额外的车辆检测步骤）
• platedetect 模型只提供车牌的位置，而不是它的号码（这个模型之后需要一个额外的号码识别步骤）

第 4 步 - 创建车牌识别应用程序

我们可以使用这个通用的 main_for_video_demo()，以及一个定义我们修改后的用例的自定义类，如下图所示：

对于车牌识别示例，使用三个模型来实现 3-inference 管道：

• 车辆检测：ssd_traffic
• 车牌检测：platedetect
• 牌照号码识别：platenum

下图说明了此示例的修改代码。

源代码可以在以下位置找到：

~/vitis_ai_cpp_examples/platerecognition/test_jpeg_platerecognition.cpp
~/vitis_ai_cpp_examples/platerecognition/test_video_platerecognition.cpp

1. 构建车牌识别应用

$ cd ~/vitis_ai_cpp_examples/platerecognition
$ ./build.sh

2. 在图像上启动车牌识别应用程序

$ cp ~/Vitis-AI/demo/Vitis-AI-Library/samples/platedetect/sample_platedetect.jpg .
$ export PLATERECOGNITION_DEBUG=TRUE
$ ./test_jpeg_platerecognition sample_platedetect.jpg

PLATERECOGNITION_DEBUG 环境变量，当设置为 TRUE 时，将显示 3-inference 管道生成的信息：

Frame 1
   SSD : label=1 x,y,w,h=2,1,272,304 confidence=0.906937
      PlateDetect : x,y,w,h=103,257,63,21 confidence=0.99977
         PlateNum : size=288,96 color=Blue number=[jingQ2P6J2]

请注意，PlateNum 型号输出编号有两部分：

• 地区：“京Q”（注意“jing”是京的汉语拼音）
• 编号：“2P6J2”

。

$ cd ~/vitis_ai_cpp_examples/platerecognition
$ export DISPLAY=:0.0
$ xrandr--output DP-1 --mode 800x600
$ unset PLATERECOGNITION_DEBUG
$ ./test_video_platerecognition./video/plate_recognition_video.mp4

已知限制

本项目中实施的车牌识别适用于亚洲车牌。为了支持其他地区的车牌，还需要做额外的工作。

你会如何解决这个问题？

• 你会用当地车牌的图像重新训练模型吗？
• 你会使用不同的技术吗？

结论

我希望本教程能帮助您在 Avnet 平台上快速开始使用 Vitis-AI 1.3。

如果您还想看到任何其他相关内容，请在下面的评论中分享您的想法。