AI 助理
备案控制台
开发者社区 物联网 行业解决方案 文章 正文

HaaS轻应用(Python)：基于HaaS-AI的图像分类

2021-08-20 688
版权
版权声明：
本文内容由阿里云实名注册用户自发贡献，版权归原作者所有，阿里云开发者社区不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。具体规则请查看《 阿里云开发者社区用户服务协议》和 《阿里云开发者社区知识产权保护指引》。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容，填写 侵权投诉表单进行举报，一经查实，本社区将立刻删除涉嫌侵权内容。
简介： HaaS 即 Hardware as a Service, 它是加速AIoT开发者创新的一个积木平台。Python轻应用是跑在HaaS积木平台上的一套应用框架。他是基于MicroPython进行开发，继承了python优美简介的语法，同时提供了便捷的嵌入式硬件操作库。

1、序言

HaaS 即 Hardware as a Service, 它是加速AIoT开发者创新的一个积木平台。

Python轻应用是跑在HaaS积木平台上的一套应用框架。他是基于MicroPython进行开发，继承了python优美简介的语法，同时提供了便捷的嵌入式硬件操作库。

HaaS100作为阿里云智能IoT团队推出的一款 IoT 开发板，它适配了MicroPython的运行引擎, 提供了各种丰富的硬件操作接口，同时提供阿里云物联网平台和云端AI相关的能力。

本文将介绍怎么基于Python轻应用框架, 来实现图像分类功能。

2、方案

2.1、总体思路

方案涉及主要涉及Minicv，Alibaba Cloud SDK 等功能模块.

MiniCV 是一套轻量级视觉框架，支持数据获取，图像处理，图像编解码，视频编解码，机器学习，UI呈现。

Alibaba Cloud SDK是阿里达摩院视觉智能开放平台的端上的引覆盖人脸、人体、视频、文字等150+场景。

关于视觉视觉智能平台的详细信息可以参考官网：https://vision.aliyun.com/

数据处理流程为：

通过MiniCV模块，完成数据源的封装处理，图片的解码，图片数据的格式转换和缩放等功能，最后将处理好的数据喂给ML 模块，ML 模块通过Alibaba Cloud SDK引擎和达摩院的视觉开放智能平台进行交互，得到预期结果.

由于HaaS100的板子默认没有配置LCD, 所以为了方便开发者使用，通过打印LOG 的方式将结果输出.

image.png

2.2、具备功能

检测图像中的物体。可识别90类物体，例如：人体、椅子、篮球、摩托车、旗帜、斑马等。

2.3、效果呈现

测试资源图片："/data/python-apps/ml/object-detect/res/test.jpg"

image.png

输出结果：

# -------------------Welcome HaasAI MicroPython--------------------
 
-----ml ucloud ObjectDet demo start-----
 
object num:4
 
Object Detect type: flower
 
Object Detect type: flower
 
Object Detect type: plants pot/vase
 
Object Detect type: laptop
 
 
 
bytearray(b'\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00')
 
-----ml ucloud ObjectDet demo end-----

3、图像分类技术介绍

3.1、常见机器视觉技术

图像分类、目标定位、目标检测、实例分割是机器视觉中最常用的技术，其中，图像分类技术是其他几种技术的基础。

image.png

3.2、常见图像分类算法介绍

  • AlexNet(ILSVRC-2012)：AlexNet 是LeNet的更深、更宽版本，深度达到了8层。推动卷积神经网络的普及。AlexNet首次在CNN中成功应用了RELU、Dropout和LRN等激活函数
  • ZF Net(ILSVRC-2013)：是调整过架构超参数的AlexNet改进型。
  • VGGNet(ILSVRC-2014亚军)：展示了网络的深度是良好表现的关键因素，VGG网络深度达到了19层。 自此，深度学习模型的分类准确率已经达到了人类的水平(5%~10%)。
  • GoogleNet(ILSVRC-2014)：其主要贡献是研发了Inception Module，大幅减少了网络中的参数数量（四百万，相比AlexNet的六千万）， Inception-v1同时也被称为googleNet，在后续几年中，google也相继提出了性能更好的Inception-v2和Inception-V3。
  • ResNet(ILSVRC-2015) 引入在在训练时更容易收敛的残差网络，网络深度达到了152，更高的精度。
  • Trimps-Soushen(ILSVRC-2016)：以Top-5 2.99%的准确率获得冠军
  • SENet(ILSVRC-2017)：以Top-5 2.25%的准确率获得冠军 ，SENet的卷积操作融合了空间和特征通道信息。

3.2.1、ImageNet系列算法

从AlexNet到RestNet，网络深度不断增加，识别准确率得到了大幅提高，下图是基于ImageNet数据集top5错误率

image.png

3.2.2、MobileNet

Google于2017年提出了更轻量的MobileNet-V1，并在后续几年提出了性能更好的MobileNet-V2， MobileNet-3； MobileNet在目标检测、细粒度分类、人脸属性和大规模地理定位等方面都体现出了非常好的实践效果，在详细介绍MobileNet之前，先对比一下GoogleNet，ResNet，MobileNet的算力开销。

image.png

image.png

3.2.3、MobileNet-V1

创新点1：使用深度可分离卷积，在低精度损失情况下有效减少了参数数量和算力开销

image.png

  • 设定DF为特征图尺寸，DK为卷积核尺寸，M为输入通道数，N为输出通道数。
  • 传统卷积计算量为： DF∗DF∗DK∗DK∗M∗N
  • 深度可分离卷积计算量为： DK∗DK∗M∗DF∗DF+1∗1∗M∗N∗DF∗DF

image.png

创新点2：使用了relu6作为激活函数

image.png

创新点3：增加两个超参数，称为Width Multiplier (α 超参数)和 Resolution Multiplier(ρ 超参数)

image.png

3.2.4、MobileNet-V2

  • 创新点1：引入了残差网络，使得训练时候更容易收敛
  • 创新点2：在进行depthwise之前先进行1x1的卷积增加feature map的通道数，实现feature maps的扩张，提升了精度，但是增加了一定的计算量。pointwise结束之后弃用RELU6激活函数，改用Linear激活函数，来防止RELU对特征的破坏

image.png

相对于MobileNet-V1 28层的网络深度，MobileNet-V2的网络深度达到了54层，延时也低了很多

image.png

3.2.5、MobileNet-V3

  • 对V2输出层的改造：
  • 将平均池化层提前。在使用1×1卷积进行扩张后，就紧接池化层-激活函数，最后使用1×1的卷积进行输出，通过这一改变，能减少10ms的延迟，提高了15%的运算速度，且几乎没有任何精度损失。

image.png

image.png

准确率和计算速度都高于MobileNet-V2，延时也不断下降

image.png

4、Demo体验

4.1、代码下载和编译

参考《HaaS100快速开始》下载，编译，烧录，AliOS Things代码.(解决方案选择：py_engine_demo)

烧录完成，启动设备，通过串口输入:

（命令中的 ssid password 是开发者自己工作环境的wifi 用户名和密码）

python /data/python-apps/wifi/main.py ssid  password
 
python /data/python-apps/ml/object-detect/main.py

4.2、示例代码

from minicv import ML
 
print("-------------------Welcome HaasAI MicroPython--------------------")
 
 
 
print("-----ml ucloud ObjectDet demo start-----")
 
#下面的这几个xxx 账号值，是阿里云官网系统按照4.3涨价的设备端配置一步步得到的，详细步骤参考4.3章节
 
OSS_ACCESS_KEY = "xxxx"    #"Your-Access-Key"
 
OSS_ACCESS_SECRET = "xxxx" #"Your-Access-Secret"
 
OSS_ENDPOINT = "xxxx"      #"Your-OSS-Endpoint"
 
OSS_BUCKET = "xxxx"        #"Your-OSS-Bucket"
 
 
 
ml = ML()
 
ml.open(ml.ML_ENGINE_CLOUD)
 
ml.config(OSS_ACCESS_KEY, OSS_ACCESS_SECRET, OSS_ENDPOINT, OSS_BUCKET, "NULL")
 
ml.setInputData("/data/python-apps/ml/object-detect/res/test.jpg")
 
ml.loadNet("ObjectDet")
 
ml.predict()
 
responses_value = bytearray(10)
 
ml.getPredictResponses(responses_value)
 
print(responses_value)
 
ml.unLoadNet()
 
ml.close()
 
print("-----ml ucloud ObjectDet demo end-----")

4.3、设备端配置

4.3.1、账号注册

注册链接：https://www.aliyun.com/

点击红色框圈中的“立即注册”按钮进行注册.

image.png

4.3.2、OSS参数获取

使用OSS功能的时候涉及到四个配置参数：AccessKeyId，AccessKeySecret，Endpoint，BucketName.

AccessKey 获取:

登录https://ram.console.aliyun.com/账号管理平台查看AccessKeyId，AccessKeySecret(账号为上一节中注册的账号)

点击账号头像框中的"AccessKey管理"按钮.

image.png

点击按钮"查看Select",获取AccessKeyId，AccessKeySecret

image.png

Bucket账号获取:

登陆OSS控制台https://oss.console.aliyun.com/创建Bucket，创建时地域一定要选择上海

image.png

image.png

image.png

在Bucket创建好后，从上图我们可以看到：

Endpoint：oss-cn-shanghai.aliyuncs.com

BucketName就是我们创建Bucket取的名字oss-ai-dev-one

4.3.3、Bucket文件夹创建

image.png

4.3.4、Bucket文件夹权限

创建好文件夹后，记住一定要修改文件夹权限，否则访问失败.

image.png

开发者技术支持

Python轻应用继承了Python易学易用的特点，同时提供了基于嵌入式硬件的基础库封装，让开发者可以很方便的通过交互式的环境，实时进行嵌入式开发，让嵌入式开发也变得简单方便。

如需更多技术支持，可加入钉钉开发者群,获取一对一的技术支持！

image.png

更多技术与解决方案介绍，请访问HaaS官网 https://haas.iot.aliyun.com/

文章标签：
对象存储
Python
开发工具
计算机视觉
编解码
机器学习/深度学习
对象存储
达摩院
物联网
算法
开发者
关键词：
ai图像
Python应用
Python AI
Python图像分类
Python图像
相关实践学习
借助OSS搭建在线教育视频课程分享网站
本教程介绍如何基于云服务器ECS和对象存储OSS，搭建一个在线教育视频课程分享网站。
开发者小助理
目录
相关文章
游客moiomvrp3vyac2
|
29天前
|
存储 数据采集 人工智能
Python编程入门：从零基础到实战应用
本文是一篇面向初学者的Python编程教程，旨在帮助读者从零开始学习Python编程语言。文章首先介绍了Python的基本概念和特点，然后通过一个简单的例子展示了如何编写Python代码。接下来，文章详细介绍了Python的数据类型、变量、运算符、控制结构、函数等基本语法知识。最后，文章通过一个实战项目——制作一个简单的计算器程序，帮助读者巩固所学知识并提高编程技能。
游客moiomvrp3vyac2
84 2
土木林森
|
2月前
|
机器学习/深度学习 Python
堆叠集成策略的原理、实现方法及Python应用。堆叠通过多层模型组合，先用不同基础模型生成预测，再用元学习器整合这些预测，提升模型性能
本文深入探讨了堆叠集成策略的原理、实现方法及Python应用。堆叠通过多层模型组合，先用不同基础模型生成预测，再用元学习器整合这些预测，提升模型性能。文章详细介绍了堆叠的实现步骤，包括数据准备、基础模型训练、新训练集构建及元学习器训练，并讨论了其优缺点。
土木林森
68 3
Deephub
|
7天前
|
算法 数据处理 Python
高精度保形滤波器Savitzky-Golay的数学原理、Python实现与工程应用
Savitzky-Golay滤波器是一种基于局部多项式回归的数字滤波器，广泛应用于信号处理领域。它通过线性最小二乘法拟合低阶多项式到滑动窗口中的数据点，在降噪的同时保持信号的关键特征，如峰值和谷值。本文介绍了该滤波器的原理、实现及应用，展示了其在Python中的具体实现，并分析了不同参数对滤波效果的影响。适合需要保持信号特征的应用场景。
Deephub
52 11
高精度保形滤波器Savitzky-Golay的数学原理、Python实现与工程应用
liuliunaina
|
1月前
|
缓存 开发者 Python
深入探索Python中的装饰器：原理、应用与最佳实践####
本文作为技术性深度解析文章，旨在揭开Python装饰器背后的神秘面纱，通过剖析其工作原理、多样化的应用场景及实践中的最佳策略，为中高级Python开发者提供一份详尽的指南。不同于常规摘要的概括性介绍，本文摘要将直接以一段精炼的代码示例开篇，随后简要阐述文章的核心价值与读者预期收获，引领读者快速进入装饰器的世界。 ```python # 示例：一个简单的日志记录装饰器 def log_decorator(func): def wrapper(*args, **kwargs): print(f"Calling {func.__name__} with args: {a
liuliunaina
40 2
游客7v53mftipku2u
|
1月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 自然语言处理
探索未来编程：Python在人工智能领域的深度应用与前景###
本文将深入探讨Python语言在人工智能（AI）领域的广泛应用，从基础原理到前沿实践，揭示其如何成为推动AI技术创新的关键力量。通过分析Python的简洁性、灵活性以及丰富的库支持，展现其在机器学习、深度学习、自然语言处理等子领域的卓越贡献，并展望Python在未来AI发展中的核心地位与潜在变革。 ###
游客7v53mftipku2u
66 2
小山那边
|
10天前
|
存储 缓存 算法
探索企业文件管理软件：Python中的哈希表算法应用
企业文件管理软件依赖哈希表实现高效的数据管理和安全保障。哈希表通过键值映射，提供平均O(1)时间复杂度的快速访问，适用于海量文件处理。在Python中，字典类型基于哈希表实现，可用于管理文件元数据、缓存机制、版本控制及快速搜索等功能，极大提升工作效率和数据安全性。
小山那边
46 0
游客mieztdzbvgtuy
|
2月前
|
设计模式 开发者 Python
Python编程中的设计模式应用与实践感悟####
本文作为一篇技术性文章，旨在深入探讨Python编程中设计模式的应用价值与实践心得。在快速迭代的软件开发领域，设计模式如同导航灯塔，指引开发者构建高效、可维护的软件架构。本文将通过具体案例，展现设计模式如何在实际项目中解决复杂问题，提升代码质量，并分享个人在实践过程中的体会与感悟。 ####
游客mieztdzbvgtuy
30 0
开发者小助理
|
人工智能 算法 物联网
Python轻应用有哪些过人之处？
Python轻应用就是使用Python语言来开发原本较复杂的物联网&嵌入式场景应用，使物联网应用开发也能获得Python开发的诸多优势。HaaS Python轻应用依托HaaS软硬件积木在兼容Micropython原生能力的同时新增了一套更高效的编程接口，那这些新增的编程接口到底带来了哪些不一样呢？
开发者小助理
326 15
Python轻应用有哪些过人之处？
游客qf4jmczx4xu2y
|
30天前
|
人工智能 数据可视化 数据挖掘
探索Python编程：从基础到高级
在这篇文章中，我们将一起深入探索Python编程的世界。无论你是初学者还是有经验的程序员，都可以从中获得新的知识和技能。我们将从Python的基础语法开始，然后逐步过渡到更复杂的主题，如面向对象编程、异常处理和模块使用。最后，我们将通过一些实际的代码示例，来展示如何应用这些知识解决实际问题。让我们一起开启Python编程的旅程吧！
游客qf4jmczx4xu2y
63 5
overmind1980
|
17天前
|
Unix Linux 程序员
[oeasy]python053_学编程为什么从hello_world_开始
视频介绍了“Hello World”程序的由来及其在编程中的重要性。从贝尔实验室诞生的Unix系统和C语言说起，讲述了“Hello World”作为经典示例的起源和流传过程。文章还探讨了C语言对其他编程语言的影响，以及它在系统编程中的地位。最后总结了“Hello World”、print、小括号和双引号等编程概念的来源。
overmind1980
102 80
物联网

行业解决方案

热门文章

最新文章

  • 1
    HaaS EDU K1设备资源总体介绍
  • 2
    应急物资智能仓储系统解决方案
  • 3
    物联网卡锁卡是一个常见的问题，处理这类问题时，可以根据锁卡的具体原因采取相应的解决措施。以下是一些常见的物联网卡锁卡原因及其处理方法
  • 4
    网页VUE纯前端在线预览编辑Office，支持doc/docx、xls/xlsx、ppt/pptx、pdf等格式
  • 5
    HaaS506快速开始
  • 6
    HaaS100 开发调试系列 之 CPU利用率(cpuusage)的原理与使用
  • 7
    轻应用介绍 - 用JavaScript进行嵌入式开发
  • 8
    HaaS100开发调试系列 之 如何使用J-Link仿真器调试代码
  • 9
    物联网：“定向卡”与“通用卡”的区别
  • 10
    央视网报道“手机就能打到拖拉机”，网友直呼“想种地了”
  • 1
    应急物资智能仓储系统解决方案
    75
  • 2
    浅谈蓝牙演进之路：从诞生到普及
    174
  • 3
    厂区地图导航制作：GIS技术与路径导航算法融合
    100
  • 4
    物联网卡：物联网卡不支持语音通话，是如何实现设备间的数据传输和通信的？
    97
  • 5
    物联网卡：当物联网设备用卡使用在非物联网设备上会被管控吗
    86
  • 6
    物联网卡：物联网卡为什么不能使用在手机上
    138
  • 7
    物联网：物联网卡不能使用在什么设备上
    88
  • 8
    物联网卡：物联网卡网络不稳定的解决办法
    111
  • 9
    物联网卡：物联网卡为什么好用
    65
  • 10
    物联网卡：物联网卡停机多久会被注销
    80

    • 相关课程

    更多
  • 基于Gradio的AI应用搭建实践课
  • AI通识课-人工智能通识基础
  • 使用Higress AI网关优化AI调用成本
  • 基于通义灵码实现高效 AI 编码
  • 通义灵码 AI 编码实战
  • 阿里云DAS-您的专属AI专家，引领数据库自治驾驶

    • 相关电子书

    更多
  • Lindorm AI 能力介绍
  • 2023云栖大会：PolarDB for AI
  • 2023云栖大会：Lindorm一站式AI数据平台实战

    • 相关实验场景

    更多
  • 体育赛事！零代码生成运动风格AI写真。
  • 【涂鸦即艺术】基于云应用开发平台CAP部署AI实时生图绘板
  • 使用容器计算服务 ACS 算力快速搭建生成式 AI 会话应用
  • SAE 极速部署专属 AI 证件照神器
  • 流水线运行出错排查难？AI帮你智能排查
  • 以电商场景为例搭建AI语义搜索应用

    • 推荐镜像

    更多
  • python-release
  • nodejs-release
  • pypi
    • 下一篇
    阿里云无影云电脑免费试用，最长可试用3个月