调用yolo3模型对摄像头中获取的视频进行目标检测

本文介绍如何使用预训练的Yolo3模型进行实时目标检测,包括加载模型权重、配置文件及标签,通过摄像头捕获图像并展示检测结果。

把别人训练好的yolo3模型的权重,调过来看看

import numpy as np
import cv2 as cv
import os
import time

path = 'D:/Code/Python/YOLO3'
weightsPath = os.path.join(path, 'yolov3.weights')  # 权重文件
configPath = os.path.join(path, 'yolov3.cfg')  # 配置文件
labelsPath = os.path.join(path, 'coco.names')  # label名称
imgPath = os.path.join(path, 'dog.jpg')  # 测试图像
CONFIDENCE = 0.5  # 过滤弱检测的最小概率
THRESHOLD = 0.4  # 非最大值抑制阈值
# 加载网络、配置权重
net = cv.dnn.readNetFromDarknet(configPath, weightsPath)  # #  利用下载的文件
print("[INFO] loading YOLO from disk...")  # # 可以打印下信息
#打开摄像头,读取视频
cv.namedWindow("Photo_Detect")  #定义一个窗口
video=cv.VideoCapture(0) #捕获摄像头图像  0位默认的摄像头 笔记本的自带摄像头  1为外界摄像头
def object_dect(img):
    blobImg = cv.dnn.blobFromImage(img, 1.0 / 255.0, (416, 416), None, True
<think>嗯,用户的问题是关于在Prescan和Simulink联合仿真中使用车载摄像头调用YOLO模型进行目标检测的方法。首先,我需要回忆一下Prescan和Simulink的基本工作流程,以及如何集成第三方模型YOLO。 首先,Prescan主要用于传感器建模和场景生成,而Simulink负责算法开发和系统仿真。用户希望将YOLO模型集成到摄像头数据流中,这意味着需要在Simulink中处理摄像头图像,并调用YOLO进行目标检测。可能需要使用MATLAB的Python接口,因为YOLO通常用Python实现,比如PyTorch或Darknet。 接下来,我需要考虑Prescan中的摄像头配置。用户需要确保摄像头输出正确的图像格式,比如RGB,并且设置合适的分辨率和帧率,以便与YOLO模型的输入要求匹配。此外,Prescam的摄像头模块可能需要通过Simulink的接口传递图像数据。 然后,Simulink部分需要处理图像数据。可能需要使用MATLAB Function Block或者S-Function来调用Python代码。这里需要注意的是数据类型的转换,比如将Prescan输出的图像数据转换为Python可处理的格式,比如numpy数组,再将YOLO的输出结果转换回Simulink可用的信号。 另外,用户可能需要处理实时性的问题,因为YOLO模型的计算量较大,可能会影响仿真速度。可能需要优化模型,比如使用YOLO的轻量级版本,或者在Simulink中调整采样时间。 还有,用户可能需要将检测结果反馈到Prescan的场景中,比如显示边界框或者触发其他控制逻辑。这可能需要将检测结果通过Simulink传递回Prescan的可视化模块,或者使用Prescan的API进行实时更新。 最后,需要考虑联合仿真的调试和验证,确保数据流正确,检测结果准确,并且整个系统实时运行。可能需要分步骤验证,比如先单独测试YOLO模型在MATLAB中的调用,再逐步集成到Prescan和Simulink的流程中。 总结一下,步骤可能包括:配置Prescan摄像头,设置Simulink处理图像,调用YOLO模型,处理数据转换,优化性能,以及结果反馈和调试。需要确保每个环节的数据接口正确,并且处理可能的延迟或兼容性问题。</think>在Prescan与Simulink联合仿真中集成YOLO目标检测,需完成以下8个关键步骤: ### 一、Prescan场景搭建(耗时约15分钟) 1. **传感器配置** - 添加`Camera Sensor`组件,设置分辨率(推荐1280x720)、FOV(75°)、帧率(30fps) - 勾选RGB输出通道:`Sensor -> Outputs -> Camera Image -> RGB`[^1] 2. **场景设计** - 使用`Straight Road`模板构建测试场景 - 添加动态目标(车辆/行人),设置运动轨迹:`Object -> Motion Path` ```xml <!-- Prescan实验文件示例配置 --> <Sensor type="Camera"> <Position x="1.5" y="0" z="1.2"/> <Orientation yaw="0" pitch="-5" roll="0"/> </Sensor> ``` ### 二、Simulink接口开发(核心步骤) 1. **图像输入模块** - 拖拽`Prescan Camera`模块到Simulink - 配置数据接口:`uint8[height,width,3]` 2. **YOLO集成模块** - 创建MATLAB Function Block: ```matlab function bboxes = yolo_detect(img) % 调用Python接口 coder.extrinsic(&#39;pyrunfile&#39;); bboxes = pyrunfile("yolo_detector.py", "detect", img=img); end ``` 3. **Python脚本配置**(yolo_detector.py) ```python import torch import cv2 import numpy as np model = torch.hub.load(&#39;ultralytics/yolov5&#39;, &#39;yolov5s&#39;, pretrained=True) def detect(img): # MATLAB数组转numpy frame = np.array(img, dtype=np.uint8) results = model(frame) return results.pandas().xyxy[0].values # 返回检测框数组 ``` ### 三、数据格式转换(关键难点) 1. **颜色空间转换** Prescan BGR → MATLAB RGB: ```matlab function rgb_img = BGR2RGB(bgr) rgb_img = bgr(:,:,[3 2 1]); % 通道重排 end ``` 2. **坐标转换模块** 像素坐标→世界坐标: $$ \begin{cases} X = \frac{(u - c_x)}{f_x} \cdot Z \\ Y = \frac{(v - c_y)}{f_y} \cdot Z \end{cases} $$ *注:需提前标定相机内参矩阵[^2]* ### 四、实时性优化方案 1. **模型轻量化** - 使用YOLOv5s模型(7.2MB) - 启用Half-Precision推理: ```python model = model.half().to(&#39;cuda&#39;) # GPU加速 ``` 2. **帧率控制** Simulink Fixed-Step设置: ```matlab set_param(bdroot, &#39;FixedStep&#39;, &#39;0.033&#39;) % 30fps ``` 3. **异步执行配置** 创建并行线程池: ```matlab parpool(&#39;local&#39;,2); % 双核并行处理 ``` ### 五、验证与调试 1. **可视化模块** - 添加`Video Viewer`模块实时显示原始画面 - 开发边界框绘制模块: ```matlab function show_bbox(rgb, bboxes) for i = 1:size(bboxes,1) rect = [bboxes(i,1), bboxes(i,2), bboxes(i,3)-bboxes(i,1), bboxes(i,4)-bboxes(i,2)]; rgb = insertShape(rgb, &#39;Rectangle&#39;, rect, &#39;LineWidth&#39;,3); end imshow(rgb) end ``` 2. **性能监控** - 添加`To Workspace`模块记录时延 - 分析时间戳数据: ```matlab figure; plot(detection_time(:,2)-detection_time(:,1)); title(&#39;单帧处理时延分布&#39;); ``` ### 六、典型问题解决方案 | 问题现象 | 解决方法 | |---------|----------| | 图像错位 | 检查Prescan相机安装高度是否>1.2m | | 检测框偏移 | 重新标定相机内参矩阵 | | 帧率骤降 | 启用GPU加速或降低分辨率至640x480 | | 内存溢出 | 设置`py.sys.setrecursionlimit(1500)` | ### 七、工程文件结构 ``` Project/ ├── Prescan/ │ └── HighwayScenario.pex ├── Simulink/ │ ├── main_model.slx │ └── lib/ │ └── yolo_utils.m └── Python/ ├── yolo_detector.py └── requirements.txt ```
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