liteos 中timer 的创建和运行

liteos中的timer相关的API主要有创建一个定时任务,刚创建时这个定时任务并没有启动,需要丢用另一个API LOS_SwtmrStart来启动这个timer。具体举例如下:
UINT32 Example_swTimer(VOID)
{
    UINT16 id1;
    UINT16 id2;// timer id
    UINT32 uwRet = LOS_OK;
#创建一个定时任务,这个定时任务的运行周期是1000,回调函数是Timer1_Callback, 
    uwRet = LOS_SwtmrCreate(1000, LOS_SWTMR_MODE_ONCE, Timer1_Callback, &id1, 1);

    if (LOS_OK != uwRet)
    {
        dprintf("create Timer1 failed\n");
    }
    else
    {
        dprintf("create Timer1 success\n");
    }
#根据LOS_SwtmrCreate 返回的id1 来启动这个timer
    uwRet = LOS_SwtmrStart(id1);
    if (LOS_OK != uwRet)
    {
        dprintf("start Timer1 failed\n");
    }
    else
    {
        dprintf("start Timer1 sucess\n");
    }
#延迟200
    (VOID)LOS_TaskDelay(200);
#停止这个timer
    uwRet = LOS_SwtmrStop(id1);
    if (LOS_OK != uwRet)
    {
        dprintf("stop Timer1 failed\n");
    }
    else
    {
        dprintf("stop Timer1 sucess\n");
    }

    return LOS_OK;
}
下来我们先看看创建定时任务的函数LOS_SwtmrCreate
LITE_OS_SEC_TEXT_INIT UINT32 LOS_SwtmrCreate(UINT32 uwInterval, UINT8 ucMode, SWTMR_PROC_FUNC pfnHandler, UINT16 *pusSwTmrID, UINT32 uwArg
                    )
{
    SWTMR_CTRL_S  *pstSwtmr;
    UINTPTR  uvIntSave;

      uvIntSave = LOS_IntLock();
    if (NULL == m_pstSwtmrFreeList)
    {
        LOS_IntRestore(uvIntSave);
        return LOS_ERRNO_SWTMR_MAXSIZE;
    }
#可以看到所有timer的都是添加到m_pstSwtmrFreeList这个列表中,这个列表是在osSwTmrInit中通过LOS_MemAlloc来申请
#空间并赋初值,剩下主要就是给pstSwtmr赋初值
    pstSwtmr = m_pstSwtmrFreeList;
    m_pstSwtmrFreeList = pstSwtmr->pstNext;
    LOS_IntRestore(uvIntSave);
    pstSwtmr->pfnHandler    = pfnHandler;
    pstSwtmr->ucMode        = ucMode;
    pstSwtmr->uwInterval    = uwInterval;
    pstSwtmr->pstNext       = (SWTMR_CTRL_S *)NULL;
    pstSwtmr->uwCount       = 0;
    pstSwtmr->uwArg         = uwArg;
    pstSwtmr->ucState       = OS_SWTMR_STATUS_CREATED;
    *pusSwTmrID = pstSwtmr->usTimerID;

    return LOS_OK;
}
到这里周期性任务就创建好了,可以知道所有的周期性任务都是添加到m_pstSwtmrFreeList这个全局的list中。
创建完周期性任务后,就可以通过LOS_SwtmrStart 来开始运行这个timer
LITE_OS_SEC_TEXT VOID osSwTmrStart(SWTMR_CTRL_S *pstSwtmr)
{
    SWTMR_CTRL_S *pstPrev = (SWTMR_CTRL_S *)NULL;
    SWTMR_CTRL_S *pstCur = (SWTMR_CTRL_S *)NULL;

    pstSwtmr->uwCount = pstSwtmr->uwInterval;


    pstCur = m_pstSwtmrSortList;
#根据到期时间将周期性任务插入到另外一个全局性列表中m_pstSwtmrSortList
#从这里可以知道这个链表中的周期性任务都是按照到期时间严格排序
    while (pstCur != NULL)
    {
        if (pstCur->uwCount > pstSwtmr->uwCount)
        {
            break;
        }

        pstSwtmr->uwCount -= pstCur->uwCount;
        pstPrev = pstCur;
        pstCur = pstCur->pstNext;
    }
#设置这个周期性任务的状态为运行
    pstSwtmr->ucState = OS_SWTMR_STATUS_TICKING;

    return;,这是一个
}
那具体是谁来调用m_pstSwtmrSortList中的周期性任务呢?
最后是在osSwtmrScan来调用的,而osSwtmrScan是由osTickHandler。这个是时间戳的中断函数,我们重点看看osSwtmrScan
LITE_OS_SEC_TEXT UINT32 osSwtmrScan(VOID)
{
    if (m_pstSwtmrSortList != NULL)
    {
#到期时间自检,为零后,标志对应的周期事件到期,调用osSwTmrTimeoutHandle来执行回调函数
        if (--(m_pstSwtmrSortList->uwCount) == 0)
        {
            osSwTmrTimeoutHandle();
        }
    }
    return LOS_OK;
看看osSwTmrTimeoutHandle的实现
LITE_OS_SEC_TEXT static VOID osSwTmrTimeoutHandle(VOID)
{
    SWTMR_CTRL_S *pstSwtmr = m_pstSwtmrSortList;
    SWTMR_HANDLER_ITEM_S stSwtmrHandler;

    while (pstSwtmr != NULL && pstSwtmr->uwCount == 0)
    {
        m_pstSwtmrSortList = pstSwtmr->pstNext;
#得到本次到期的周期事件的回调函数和参数
        stSwtmrHandler.pfnHandler = pstSwtmr->pfnHandler;
        stSwtmrHandler.uwArg = pstSwtmr->uwArg;
#开始执行本次到期事件的回调函数,这里将到期事件转成一个task,放到queue中运行
        (VOID)LOS_QueueWriteCopy(m_uwSwTmrHandlerQueue, &stSwtmrHandler, sizeof(SWTMR_HANDLER_ITEM_S), LOS_NO_WAIT);
#根据这个周期时间是period还是onshot 来处理
        if (pstSwtmr->ucMode == LOS_SWTMR_MODE_ONCE)
        {
            osSwtmrDelete(pstSwtmr);
            if (pstSwtmr->usTimerID < OS_SWTMR_MAX_TIMERID - LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_LIMIT)
                pstSwtmr->usTimerID += LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_LIMIT;
            else
                pstSwtmr->usTimerID %= LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_LIMIT;
        }
        else if ( pstSwtmr->ucMode == LOS_SWTMR_MODE_PERIOD)
        {
            osSwTmrStart(pstSwtmr);
        }
        else if (pstSwtmr->ucMode == LOS_SWTMR_MODE_NO_SELFDELETE)
        {
            pstSwtmr->ucState = OS_SWTMR_STATUS_CREATED;
        }

        pstSwtmr = m_pstSwtmrSortList;
    }
}
}

 

import tensorflow as tf import numpy as np import cv2 import os import json from tqdm import tqdm class ObjectRecognitionDeployer: def __init__(self, model_path, class_labels): """ 初始化部署器 :param model_path: 模型文件路径 (Keras或TFLite) :param class_labels: 类别标签列表 """ self.class_labels = class_labels self.model_path = model_path self.interpreter = None self.input_details = None self.output_details = None # 根据模型类型加载 if model_path.endswith('.tflite'): self.load_tflite_model(model_path) else: self.model = tf.keras.models.load_model(model_path) self.input_shape = self.model.input_shape[1:3] def load_tflite_model(self, model_path): """加载并配置TFLite模型""" # 加载模型 self.interpreter = tf.lite.Interpreter(model_path=model_path) self.interpreter.allocate_tensors() # 获取输入输出详细信息 self.input_details = self.interpreter.get_input_details() self.output_details = self.interpreter.get_output_details() # 保存输入形状 self.input_shape = tuple(self.input_details[0]['shape'][1:3]) # 安全地打印模型元数据 self.print_model_metadata(model_path) def print_model_metadata(self, model_path): """安全地打印TFLite模型元数据""" try: from tflite_support import metadata displayer = metadata.MetadataDisplayer.with_model_file(model_path) print("--- 模型元数据 ---") print(displayer.get_metadata_json()) print("--- 关联文件 ---") print(displayer.get_packed_associated_file_list()) except (ImportError, ValueError) as e: print(f"警告: 无法获取模型元数据 - {str(e)}") print("使用输入/输出详细信息代替:") print(f"输入: {self.input_details}") print(f"输出: {self.output_details}") def preprocess_image(self, image, input_size, input_dtype=np.float32): """ 预处理图像 :param image: 输入图像 (numpy数组或文件路径) :param input_size: 模型输入尺寸 (height, width) :param input_dtype: 期望的输入数据类型 :return: 预处理后的图像张量 """ if isinstance(image, str): if not os.path.exists(image): raise FileNotFoundError(f"图像文件不存在: {image}") img = cv2.imread(image) if img is None: raise ValueError(f"无法读取图像: {image}") else: img = image # 调整尺寸颜色空间 img = cv2.resize(img, (input_size[1], input_size[0])) img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB) # 根据数据类型进行归一化 if input_dtype == np.uint8: img = img.astype(np.uint8) # 量化模型使用uint8 else: # 浮点模型使用float32 img = img.astype(np.float32) / 255.0 # 添加批次维度 img = np.expand_dims(img, axis=0) return img def predict(self, image): """ 执行预测 :param image: 输入图像 (numpy数组或文件路径) :return: 预测结果 (类别名称, 置信度) """ if self.interpreter is not None: # TFLite模型推理 return self.predict_tflite(image) else: # Keras模型推理 return self.predict_keras(image) def predict_keras(self, image): """使用Keras模型预测""" # 预处理 img = self.preprocess_image(image, self.input_shape, np.float32) # 预测 predictions = self.model.predict(img, verbose=0)[0] class_idx = np.argmax(predictions) confidence = predictions[class_idx] class_name = self.class_labels[class_idx] return class_name, confidence def predict_tflite(self, image): """使用TFLite模型预测""" # 获取输入数据类型 input_dtype = self.input_details[0]['dtype'] # 预处理 img = self.preprocess_image(image, self.input_shape, input_dtype) # 设置输入张量 self.interpreter.set_tensor(self.input_details[0]['index'], img) # 执行推理 self.interpreter.invoke() # 获取输出 output_data = self.interpreter.get_tensor(self.output_details[0]['index']) predictions = output_data[0] # 解析结果 class_idx = np.argmax(predictions) confidence = predictions[class_idx] # 如果输出是量化数据,需要反量化 if self.output_details[0]['dtype'] == np.uint8: # 反量化输出 scale, zero_point = self.output_details[0]['quantization'] confidence = scale * (confidence - zero_point) class_name = self.class_labels[class_idx] return class_name, confidence def benchmark(self, image, runs=100): """ 模型性能基准测试 :param image: 测试图像 :param runs: 运行次数 :return: 平均推理时间(ms), 内存占用(MB) """ # 预热运行 self.predict(image) # 计时测试 start_time = tf.timestamp() for _ in range(runs): self.predict(image) end_time = tf.timestamp() avg_time_ms = (end_time - start_time).numpy() * 1000 / runs # 内存占用 if self.interpreter: # 计算输入张量内存占用 input_size = self.input_details[0]['shape'] dtype_size = np.dtype(self.input_details[0]['dtype']).itemsize mem_usage = np.prod(input_size) * dtype_size / (1024 * 1024) else: # 估算Keras模型内存 mem_usage = self.model.count_params() * 4 / (1024 * 1024) # 假设32位浮点数 return avg_time_ms, mem_usage def create_metadata(self, output_path): """ 创建并保存模型元数据文件 :param output_path: 元数据文件输出路径 """ metadata = { "model_type": "tflite" if self.model_path.endswith('.tflite') else "keras", "class_labels": self.class_labels, "input_size": self.input_shape, "input_dtype": str(self.input_details[0]['dtype']) if self.interpreter else "float32", "quantization": None } if self.interpreter and self.input_details[0]['dtype'] == np.uint8: metadata["quantization"] = { "input_scale": float(self.input_details[0]['quantization'][0]), "input_zero_point": int(self.input_details[0]['quantization'][1]), "output_scale": float(self.output_details[0]['quantization'][0]), "output_zero_point": int(self.output_details[0]['quantization'][1]) } with open(output_path, 'w') as f: json.dump(metadata, f, indent=4) return metadata def convert_to_tflite_with_metadata(self, output_path, quantize=False, representative_data_dir=None): """ 将Keras模型转换为TFLite格式并添加元数据 :param output_path: 输出TFLite文件路径 :param quantize: 是否进行量化 :param representative_data_dir: 代表性数据集目录 """ if not self.model_path.endswith(('.keras', '.h5')): raise ValueError("需要Keras模型格式进行转换") # 加载Keras模型 keras_model = tf.keras.models.load_model(self.model_path) # 创建转换器 converter = tf.lite.TFLiteConverter.from_keras_model(keras_model) if quantize: # 量化配置 converter.optimizations = [tf.lite.Optimize.DEFAULT] # 设置代表性数据集生成器 converter.representative_dataset = lambda: self.representative_dataset( representative_data_dir, input_size=self.input_shape ) # 设置输入输出类型 converter.target_spec.supported_ops = [tf.lite.OpsSet.TFLITE_BUILTINS_INT8] converter.inference_input_type = tf.uint8 converter.inference_output_type = tf.uint8 # 转换模型 tflite_model = converter.convert() # 保存模型 with open(output_path, 'wb') as f: f.write(tflite_model) print(f"TFLite模型已保存到: {output_path}") # 添加元数据 self.add_tflite_metadata(output_path) return output_path def representative_dataset(self, data_dir=None, input_size=(224, 224), num_samples=100): """ 生成代表性数据集用于量化 :param data_dir: 真实数据目录 :param input_size: 输入尺寸 (height, width) :param num_samples: 样本数量 """ # 优先使用真实数据 if data_dir and os.path.exists(data_dir): image_files = [os.path.join(data_dir, f) for f in os.listdir(data_dir) if f.lower().endswith(('.png', '.jpg', '.jpeg'))] # 限制样本数量 image_files = image_files[:min(len(image_files), num_samples)] print(f"使用 {len(image_files)} 张真实图像进行量化校准") for img_path in tqdm(image_files, desc="量化校准"): try: # 读取并预处理图像 img = cv2.imread(img_path) if img is None: continue img = cv2.resize(img, (input_size[1], input_size[0])) img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB) img = img.astype(np.float32) / 255.0 # 转换为float32并归一化 img = np.expand_dims(img, axis=0) yield [img] except Exception as e: print(f"处理图像 {img_path} 时出错: {str(e)}") else: # 使用随机数据作为备选 print(f"使用随机数据生成 {num_samples} 个样本进行量化校准") for _ in range(num_samples): # 生成随机图像,归一化到[0,1]范围,使用float32类型 data = np.random.rand(1, input_size[0], input_size[1], 3).astype(np.float32) yield [data] def add_tflite_metadata(self, model_path): """为TFLite模型添加元数据""" # 创建标签文件 labels_path = os.path.join(os.path.dirname(model_path), "labels.txt") with open(labels_path, 'w') as f: for label in self.class_labels: f.write(f"{label}\n") # 创建元数据 metadata_path = os.path.join(os.path.dirname(model_path), "metadata.json") self.create_metadata(metadata_path) print(f"元数据已创建: {metadata_path}") print(f"标签文件已创建: {labels_path}") # 使用示例 if __name__ == "__main__": # 类别标签 CLASS_LABELS = ['book', 'cup', 'glasses', 'phone', 'shoe'] # 初始化部署器 deployer = ObjectRecognitionDeployer( model_path='optimized_model.keras', class_labels=CLASS_LABELS ) # 转换为带元数据的TFLite格式 tflite_path = 'model_quantized.tflite' # 使用真实数据目录进行量化校准 REPRESENTATIVE_DATA_DIR = 'path/to/representative_dataset' # 替换为实际路径 deployer.convert_to_tflite_with_metadata( tflite_path, quantize=True, representative_data_dir=REPRESENTATIVE_DATA_DIR ) # 重新加载带元数据的模型 tflite_deployer = ObjectRecognitionDeployer( model_path=tflite_path, class_labels=CLASS_LABELS ) # 测试预测 test_image = 'test_image.jpg' class_name, confidence = tflite_deployer.predict(test_image) print(f"预测结果: {class_name}, 置信度: {confidence:.2f}") # 性能测试 avg_time, mem_usage = tflite_deployer.benchmark(test_image) print(f"平均推理时间: {avg_time:.2f} ms") print(f"内存占用: {mem_usage:.2f} MB") # 创建元数据文件 metadata = deployer.create_metadata('model_metadata.json') print("模型元数据:", json.dumps(metadata, indent=4)) import tensorflow as tf import numpy as np import cv2 import os import json from tqdm import tqdm class ObjectRecognitionDeployer: def __init__(self, model_path, class_labels): """ 初始化部署器 :param model_path: 模型文件路径 (Keras或TFLite) :param class_labels: 类别标签列表 """ self.class_labels = class_labels self.model_path = model_path self.interpreter = None self.input_details = None self.output_details = None # 根据模型类型加载 if model_path.endswith('.tflite'): self.load_tflite_model(model_path) else: self.model = tf.keras.models.load_model(model_path) self.input_shape = self.model.input_shape[1:3] def load_tflite_model(self, model_path): """加载并配置TFLite模型""" # 加载模型 self.interpreter = tf.lite.Interpreter(model_path=model_path) self.interpreter.allocate_tensors() # 获取输入输出详细信息 self.input_details = self.interpreter.get_input_details() self.output_details = self.interpreter.get_output_details() # 保存输入形状 self.input_shape = tuple(self.input_details[0]['shape'][1:3]) # 安全地打印模型元数据 self.print_model_metadata(model_path) def print_model_metadata(self, model_path): """安全地打印TFLite模型元数据""" try: from tflite_support import metadata displayer = metadata.MetadataDisplayer.with_model_file(model_path) print("--- 模型元数据 ---") print(displayer.get_metadata_json()) print("--- 关联文件 ---") print(displayer.get_packed_associated_file_list()) except (ImportError, ValueError) as e: print(f"警告: 无法获取模型元数据 - {str(e)}") print("使用输入/输出详细信息代替:") print(f"输入: {self.input_details}") print(f"输出: {self.output_details}") def preprocess_image(self, image, input_size, input_dtype=np.float32): """ 预处理图像 :param image: 输入图像 (numpy数组或文件路径) :param input_size: 模型输入尺寸 (height, width) :param input_dtype: 期望的输入数据类型 :return: 预处理后的图像张量 """ if isinstance(image, str): if not os.path.exists(image): raise FileNotFoundError(f"图像文件不存在: {image}") img = cv2.imread(image) if img is None: raise ValueError(f"无法读取图像: {image}") else: img = image # 调整尺寸颜色空间 img = cv2.resize(img, (input_size[1], input_size[0])) img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB) # 根据数据类型进行归一化 if input_dtype == np.uint8: img = img.astype(np.uint8) # 量化模型使用uint8 else: # 浮点模型使用float32 img = img.astype(np.float32) / 255.0 # 添加批次维度 img = np.expand_dims(img, axis=0) return img def predict(self, image): """ 执行预测 :param image: 输入图像 (numpy数组或文件路径) :return: 预测结果 (类别名称, 置信度) """ if self.interpreter is not None: # TFLite模型推理 return self.predict_tflite(image) else: # Keras模型推理 return self.predict_keras(image) def predict_keras(self, image): """使用Keras模型预测""" # 预处理 img = self.preprocess_image(image, self.input_shape, np.float32) # 预测 predictions = self.model.predict(img, verbose=0)[0] class_idx = np.argmax(predictions) confidence = predictions[class_idx] class_name = self.class_labels[class_idx] return class_name, confidence def predict_tflite(self, image): """使用TFLite模型预测""" # 获取输入数据类型 input_dtype = self.input_details[0]['dtype'] # 预处理 img = self.preprocess_image(image, self.input_shape, input_dtype) # 设置输入张量 self.interpreter.set_tensor(self.input_details[0]['index'], img) # 执行推理 self.interpreter.invoke() # 获取输出 output_data = self.interpreter.get_tensor(self.output_details[0]['index']) predictions = output_data[0] # 解析结果 class_idx = np.argmax(predictions) confidence = predictions[class_idx] # 如果输出是量化数据,需要反量化 if self.output_details[0]['dtype'] == np.uint8: # 反量化输出 scale, zero_point = self.output_details[0]['quantization'] confidence = scale * (confidence - zero_point) class_name = self.class_labels[class_idx] return class_name, confidence def benchmark(self, image, runs=100): """ 模型性能基准测试 :param image: 测试图像 :param runs: 运行次数 :return: 平均推理时间(ms), 内存占用(MB) """ # 预热运行 self.predict(image) # 计时测试 start_time = tf.timestamp() for _ in range(runs): self.predict(image) end_time = tf.timestamp() avg_time_ms = (end_time - start_time).numpy() * 1000 / runs # 内存占用 if self.interpreter: # 计算输入张量内存占用 input_size = self.input_details[0]['shape'] dtype_size = np.dtype(self.input_details[0]['dtype']).itemsize mem_usage = np.prod(input_size) * dtype_size / (1024 * 1024) else: # 估算Keras模型内存 mem_usage = self.model.count_params() * 4 / (1024 * 1024) # 假设32位浮点数 return avg_time_ms, mem_usage def create_metadata(self, output_path): """ 创建并保存模型元数据文件 :param output_path: 元数据文件输出路径 """ metadata = { "model_type": "tflite" if self.model_path.endswith('.tflite') else "keras", "class_labels": self.class_labels, "input_size": self.input_shape, "input_dtype": str(self.input_details[0]['dtype']) if self.interpreter else "float32", "quantization": None } if self.interpreter and self.input_details[0]['dtype'] == np.uint8: metadata["quantization"] = { "input_scale": float(self.input_details[0]['quantization'][0]), "input_zero_point": int(self.input_details[0]['quantization'][1]), "output_scale": float(self.output_details[0]['quantization'][0]), "output_zero_point": int(self.output_details[0]['quantization'][1]) } with open(output_path, 'w') as f: json.dump(metadata, f, indent=4) return metadata def convert_to_tflite_with_metadata(self, output_path, quantize=False, representative_data_dir=None): """ 将Keras模型转换为TFLite格式并添加元数据 :param output_path: 输出TFLite文件路径 :param quantize: 是否进行量化 :param representative_data_dir: 代表性数据集目录 """ if not self.model_path.endswith(('.keras', '.h5')): raise ValueError("需要Keras模型格式进行转换") # 加载Keras模型 keras_model = tf.keras.models.load_model(self.model_path) # 创建转换器 converter = tf.lite.TFLiteConverter.from_keras_model(keras_model) if quantize: # 量化配置 converter.optimizations = [tf.lite.Optimize.DEFAULT] # 设置代表性数据集生成器 converter.representative_dataset = lambda: self.representative_dataset( representative_data_dir, input_size=self.input_shape ) # 设置输入输出类型 converter.target_spec.supported_ops = [tf.lite.OpsSet.TFLITE_BUILTINS_INT8] converter.inference_input_type = tf.uint8 converter.inference_output_type = tf.uint8 # 转换模型 tflite_model = converter.convert() # 保存模型 with open(output_path, 'wb') as f: f.write(tflite_model) print(f"TFLite模型已保存到: {output_path}") # 添加元数据 self.add_tflite_metadata(output_path) return output_path def representative_dataset(self, data_dir=None, input_size=(224, 224), num_samples=100): """ 生成代表性数据集用于量化 :param data_dir: 真实数据目录 :param input_size: 输入尺寸 (height, width) :param num_samples: 样本数量 """ # 优先使用真实数据 if data_dir and os.path.exists(data_dir): image_files = [os.path.join(data_dir, f) for f in os.listdir(data_dir) if f.lower().endswith(('.png', '.jpg', '.jpeg'))] # 限制样本数量 image_files = image_files[:min(len(image_files), num_samples)] print(f"使用 {len(image_files)} 张真实图像进行量化校准") for img_path in tqdm(image_files, desc="量化校准"): try: # 读取并预处理图像 img = cv2.imread(img_path) if img is None: continue img = cv2.resize(img, (input_size[1], input_size[0])) img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB) img = img.astype(np.float32) / 255.0 # 转换为float32并归一化 img = np.expand_dims(img, axis=0) yield [img] except Exception as e: print(f"处理图像 {img_path} 时出错: {str(e)}") else: # 使用随机数据作为备选 print(f"使用随机数据生成 {num_samples} 个样本进行量化校准") for _ in range(num_samples): # 生成随机图像,归一化到[0,1]范围,使用float32类型 data = np.random.rand(1, input_size[0], input_size[1], 3).astype(np.float32) yield [data] def add_tflite_metadata(self, model_path): """为TFLite模型添加元数据""" # 创建标签文件 labels_path = os.path.join(os.path.dirname(model_path), "labels.txt") with open(labels_path, 'w') as f: for label in self.class_labels: f.write(f"{label}\n") # 创建元数据 metadata_path = os.path.join(os.path.dirname(model_path), "metadata.json") self.create_metadata(metadata_path) print(f"元数据已创建: {metadata_path}") print(f"标签文件已创建: {labels_path}") # 使用示例 if __name__ == "__main__": # 类别标签 CLASS_LABELS = ['book', 'cup', 'glasses', 'phone', 'shoe'] # 初始化部署器 deployer = ObjectRecognitionDeployer( model_path='optimized_model.keras', class_labels=CLASS_LABELS ) # 转换为带元数据的TFLite格式 tflite_path = 'model_quantized.tflite' # 使用真实数据目录进行量化校准 REPRESENTATIVE_DATA_DIR = 'path/to/representative_dataset' # 替换为实际路径 deployer.convert_to_tflite_with_metadata( tflite_path, quantize=True, representative_data_dir=REPRESENTATIVE_DATA_DIR ) # 重新加载带元数据的模型 tflite_deployer = ObjectRecognitionDeployer( model_path=tflite_path, class_labels=CLASS_LABELS ) # 测试预测 test_image = 'test_image.jpg' class_name, confidence = tflite_deployer.predict(test_image) print(f"预测结果: {class_name}, 置信度: {confidence:.2f}") # 性能测试 avg_time, mem_usage = tflite_deployer.benchmark(test_image) print(f"平均推理时间: {avg_time:.2f} ms") print(f"内存占用: {mem_usage:.2f} MB") # 创建元数据文件 metadata = deployer.create_metadata('model_metadata.json') print("模型元数据:", json.dumps(metadata, indent=4)) 上述代码我已经成功执行,并且我的ObjectRecognitionDeployer类路径导入代码是from 计算机视觉.test2 import ObjectRecognitionDeployer
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06-23
<think>我们注意到用户已经成功执行了代码,并且ObjectRecognitionDeployer类的导入路径是`from计算机视觉.test2importObjectRecognitionDeployer`。现在,用户希望将之前的TkinterGUI应用转换为PyQt5,并且已经提供了模型部署器的实现。在之前的PyQt5GUI代码中,我们假设用户已经有一个ObjectRecognitionDeployer类。现在用户已经确认了导入路径。因此,我们需要将PyQt5GUI代码中的模型部署器导入路径修改为用户提供的路径,并确保代码能够正确运行。另外,用户还希望模型路径类别标签的配置能够自动适应当前文件夹。我们已经在前面的回答中提供了动态配置模型路径的方法。现在,我们将整合所有信息,提供一个完整的PyQt5GUI应用代码,该代码使用用户指定的ObjectRecognitionDeployer类,并动态配置模型路径。注意:由于用户已经确认了ObjectRecognitionDeployer的导入路径,我们将在GUI代码中正确导入。以下是完整的PyQt5GUI应用代码,其中:1.导入ObjectRecognitionDeployer的路径为:`from计算机视觉.test2importObjectRecognitionDeployer`2.动态配置模型路径(在当前文件夹中查找模型文件)3.提供详细的错误处理用户反馈我们假设模型文件名为"model_quantized.tflite",但代码中会尝试自动查找其他常见格式的模型文件。代码将分为两个文件(可选):-主文件:包含GUI应用-模型部署器文件:即用户已经实现的`test2.py`(位于`计算机视觉`包中)但为了方便,我们可以将所有代码放在一个文件中(如果用户愿意),但考虑到用户已经有一个部署器类,我们将主GUI代码单独写。因此,我们提供以下代码:注意:确保你的工作目录下有`计算机视觉`包,且包中有`test2.py`文件,其中定义了`ObjectRecognitionDeployer`类。如果目录结构不同,请调整导入路径。以下是完整的PyQt5GUI代码:</think># 完整的PyQt5物体识别系统集成方案 基于您提供的`ObjectRecognitionDeployer`类,我将实现一个完整的PyQt5物体识别系统,包含动态模型加载、性能监控用户友好的界面。 ```python import sys import os import cv2 import numpy as np import time import psutil import json from datetime import datetime from PyQt5.QtWidgets import ( QApplication, QMainWindow, QWidget, QVBoxLayout, QHBoxLayout, QLabel, QPushButton, QFileDialog, QFrame, QProgressBar, QMessageBox, QGroupBox, QComboBox, QTabWidget, QTableWidget, QTableWidgetItem, QHeaderView, QListWidget, QListWidgetItem, QSplitter, QStatusBar ) from PyQt5.QtGui import QPixmap, QImage, QFont, QPalette, QColor, QIcon from PyQt5.QtCore import Qt, QSize, QTimer, QThread, pyqtSignal # 导入您的模型部署器 from 计算机视觉.test2 import ObjectRecognitionDeployer class PerformanceMonitor(QThread): """后台线程监控系统性能""" update_signal = pyqtSignal(float, float, float) # CPU, RAM, GPU def run(self): """持续监控系统性能""" while True: try: # CPU使用率 cpu_percent = psutil.cpu_percent(interval=1) # 内存使用率 mem = psutil.virtual_memory() ram_percent = mem.percent ram_used = mem.used / (1024 ** 3) # GB # GPU监控 (需要额外库如pynvml) gpu_percent = 0.0 try: import pynvml pynvml.nvmlInit() handle = pynvml.nvmlDeviceGetHandleByIndex(0) util = pynvml.nvmlDeviceGetUtilizationRates(handle) gpu_percent = util.gpu pynvml.nvmlShutdown() except ImportError: pass except pynvml.NVMLError: pass # 发送信号 self.update_signal.emit(cpu_percent, ram_percent, gpu_percent) # 睡眠以避免过高频率 time.sleep(1) except Exception as e: print(f"性能监控错误: {str(e)}") time.sleep(5) class ObjectRecognitionGUI(QMainWindow): def __init__(self): """ 初始化物体识别GUI应用 """ super().__init__() # 窗口设置 self.setWindowTitle("智能物体识别系统") self.setGeometry(100, 100, 1400, 900) self.setWindowIcon(QIcon("icon.png")) # 替换为实际图标路径 # 创建状态栏 self.statusBar().setFont(QFont("Arial", 9)) self.statusBar().showMessage("就绪") # 配置模型路径类别标签 self.configure_model_paths() # 初始化UI self.init_ui() # 初始化模型 self.init_model() # 当前选择的图像 self.current_image = None self.image_path = None # 性能统计 self.inference_times = [] self.performance_history = [] # 更新内存使用定时器 self.memory_timer = QTimer(self) self.memory_timer.timeout.connect(self.update_memory_usage) self.memory_timer.start(1000) # 每秒更新一次 # 启动性能监控线程 self.performance_monitor = PerformanceMonitor() self.performance_monitor.update_signal.connect(self.update_performance_stats) self.performance_monitor.start() def configure_model_paths(self): """ 配置模型路径类别标签 使用当前文件夹作为基础路径 """ # 获取当前脚本所在目录 base_dir = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)) # 模型路径 - 假设模型文件名为 "model_quantized.tflite" self.model_path = os.path.join(base_dir, "model_quantized.tflite") # 类别标签 - 从文件加载或使用默认值 self.class_labels = self.load_class_labels(base_dir) # 检查模型文件是否存在 self.model_exists = os.path.exists(self.model_path) if not self.model_exists: # 尝试其他可能的模型文件名 possible_names = ["model.tflite", "model.h5", "model.pb", "model.onnx"] for name in possible_names: test_path = os.path.join(base_dir, name) if os.path.exists(test_path): self.model_path = test_path self.model_exists = True break def load_class_labels(self, base_dir): """从文件加载类别标签""" # 尝试从labels.txt加载 labels_path = os.path.join(base_dir, "labels.txt") if os.path.exists(labels_path): try: with open(labels_path, 'r') as f: return [line.strip() for line in f.readlines()] except Exception as e: print(f"加载标签文件失败: {str(e)}") # 尝试从metadata.json加载 metadata_path = os.path.join(base_dir, "metadata.json") if os.path.exists(metadata_path): try: with open(metadata_path, 'r') as f: metadata = json.load(f) return metadata.get("class_labels", []) except Exception as e: print(f"加载元数据失败: {str(e)}") # 默认类别标签 return ['book', 'cup', 'glasses', 'phone', 'shoe'] def init_ui(self): """初始化用户界面""" # 创建中央部件 central_widget = QWidget() self.setCentralWidget(central_widget) # 主布局 main_layout = QHBoxLayout(central_widget) main_layout.setSpacing(15) main_layout.setContentsMargins(15, 15, 15, 15) # 使用分割器 splitter = QSplitter(Qt.Horizontal) # 左侧面板 - 图像显示 left_frame = QFrame() left_frame.setFrameShape(QFrame.StyledPanel) left_layout = QVBoxLayout(left_frame) # 图像标题 image_title = QLabel("图像预览") image_title.setFont(QFont("Arial", 12, QFont.Bold)) left_layout.addWidget(image_title) # 图像显示区域 self.image_label = QLabel() self.image_label.setAlignment(Qt.AlignCenter) self.image_label.setMinimumSize(600, 400) self.image_label.setStyleSheet(""" background-color: #f0f0f0; border: 1px solid #cccccc; border-radius: 5px; """) left_layout.addWidget(self.image_label, 1) # 设置拉伸因子 # 图像路径显示 self.image_path_label = QLabel("未选择图像") self.image_path_label.setStyleSheet("color: #666666; font-style: italic;") left_layout.addWidget(self.image_path_label) splitter.addWidget(left_frame) # 右侧面板 - 控制结果 right_frame = QFrame() right_layout = QVBoxLayout(right_frame) right_layout.setSpacing(15) # 标签页控件 self.tab_widget = QTabWidget() self.tab_widget.setFont(QFont("Arial", 10)) # 识别标签页 recognition_tab = QWidget() self.init_recognition_tab(recognition_tab) self.tab_widget.addTab(recognition_tab, "物体识别") # 性能标签页 performance_tab = QWidget() self.init_performance_tab(performance_tab) self.tab_widget.addTab(performance_tab, "性能监控") # 模型标签页 model_tab = QWidget() self.init_model_tab(model_tab) self.tab_widget.addTab(model_tab, "模型管理") right_layout.addWidget(self.tab_widget) splitter.addWidget(right_frame) # 设置分割比例 splitter.setSizes([700, 500]) main_layout.addWidget(splitter) # 添加状态栏信息 model_status = "已加载" if self.model_exists else "未找到" self.statusBar().addPermanentWidget(QLabel(f"模型状态: {model_status}")) self.statusBar().addPermanentWidget(QLabel(f"类别数: {len(self.class_labels)}")) # 设置初始标签页 self.tab_widget.setCurrentIndex(0) def init_recognition_tab(self, tab): """初始化识别标签页""" layout = QVBoxLayout(tab) layout.setSpacing(10) # 控制面板 control_group = QGroupBox("控制面板") control_layout = QVBoxLayout(control_group) # 模型选择 model_layout = QHBoxLayout() model_layout.addWidget(QLabel("当前模型:")) self.model_label = QLabel(os.path.basename(self.model_path)) self.model_label.setStyleSheet("color: #3d85c6;") model_layout.addWidget(self.model_label) model_layout.addStretch() # 重新加载模型按钮 self.btn_reload = QPushButton("重新加载模型") self.btn_reload.setFont(QFont("Arial", 9)) self.btn_reload.setStyleSheet("background-color: #e0e0e0; padding: 5px;") self.btn_reload.clicked.connect(self.reload_model) model_layout.addWidget(self.btn_reload) control_layout.addLayout(model_layout) # 按钮行 button_layout = QHBoxLayout() # 选择图像按钮 self.btn_select = QPushButton("选择图像") self.btn_select.setFont(QFont("Arial", 10)) self.btn_select.setStyleSheet(""" QPushButton { background-color: #4a86e8; color: white; border-radius: 5px; padding: 8px; } QPushButton:hover { background-color: #3a76d8; } """) self.btn_select.clicked.connect(self.select_image) button_layout.addWidget(self.btn_select) # 预测按钮 self.btn_predict = QPushButton("运行预测") self.btn_predict.setFont(QFont("Arial", 10)) self.btn_predict.setStyleSheet(""" QPushButton { background-color: #6aa84f; color: white; border-radius: 5px; padding: 8px; } QPushButton:hover { background-color: #5a983f; } """) self.btn_predict.clicked.connect(self.run_prediction) button_layout.addWidget(self.btn_predict) # 性能测试按钮 self.btn_benchmark = QPushButton("性能测试") self.btn_benchmark.setFont(QFont("Arial", 10)) self.btn_benchmark.setStyleSheet(""" QPushButton { background-color: #e69138; color: white; border-radius: 5px; padding: 8px; } QPushButton:hover { background-color: #d68128; } """) self.btn_benchmark.clicked.connect(self.run_benchmark) button_layout.addWidget(self.btn_benchmark) control_layout.addLayout(button_layout) layout.addWidget(control_group) # 结果面板 result_group = QGroupBox("预测结果") result_layout = QVBoxLayout(result_group) # 类别标签 class_layout = QHBoxLayout() class_layout.addWidget(QLabel("识别类别:")) self.class_label = QLabel("") self.class_label.setFont(QFont("Arial", 12, QFont.Bold)) self.class_label.setStyleSheet("color: #3d85c6;") class_layout.addWidget(self.class_label) class_layout.addStretch() result_layout.addLayout(class_layout) # 置信度 conf_layout = QHBoxLayout() conf_layout.addWidget(QLabel("置信度:")) self.confidence_label = QLabel("") self.confidence_label.setStyleSheet("color: #6aa84f;") conf_layout.addWidget(self.confidence_label) conf_layout.addStretch() result_layout.addLayout(conf_layout) # 类别概率分布 prob_group = QGroupBox("类别概率分布") prob_layout = QVBoxLayout(prob_group) # 进度条容器 self.progress_bars = {} for label in self.class_labels: label_layout = QHBoxLayout() # 标签 lbl_widget = QLabel(label) lbl_widget.setFixedWidth(100) label_layout.addWidget(lbl_widget) # 进度条 pb = QProgressBar() pb.setRange(0, 100) pb.setValue(0) pb.setFormat("%p%") pb.setStyleSheet(self.get_progressbar_style(0)) pb.setFixedHeight(25) label_layout.addWidget(pb, 1) # 设置拉伸因子为1 # 百分比标签 percent_label = QLabel("0%") percent_label.setFixedWidth(50) percent_label.setAlignment(Qt.AlignRight | Qt.AlignVCenter) label_layout.addWidget(percent_label) # 存储引用 self.progress_bars[label] = { 'progress': pb, 'percent': percent_label } prob_layout.addLayout(label_layout) result_layout.addWidget(prob_group) layout.addWidget(result_group, 1) # 设置拉伸因子 def init_performance_tab(self, tab): """初始化性能监控标签页""" layout = QVBoxLayout(tab) # 实时性能指标 perf_group = QGroupBox("实时性能") perf_layout = QGridLayout(perf_group) # CPU使用率 cpu_layout = QVBoxLayout() cpu_layout.addWidget(QLabel("CPU使用率")) self.cpu_progress = QProgressBar() self.cpu_progress.setRange(0, 100) self.cpu_progress.setValue(0) self.cpu_progress.setFormat("%p%") self.cpu_progress.setStyleSheet(""" QProgressBar::chunk { background-color: #4caf50; } """) cpu_layout.addWidget(self.cpu_progress) perf_layout.addLayout(cpu_layout, 0, 0) # 内存使用率 ram_layout = QVBoxLayout() ram_layout.addWidget(QLabel("内存使用率")) self.ram_progress = QProgressBar() self.ram_progress.setRange(0, 100) self.ram_progress.setValue(0) self.ram_progress.setFormat("%p%") self.ram_progress.setStyleSheet(""" QProgressBar::chunk { background-color: #2196f3; } """) ram_layout.addWidget(self.ram_progress) perf_layout.addLayout(ram_layout, 0, 1) # GPU使用率 gpu_layout = QVBoxLayout() gpu_layout.addWidget(QLabel("GPU使用率")) self.gpu_progress = QProgressBar() self.gpu_progress.setRange(0, 100) self.gpu_progress.setValue(0) self.gpu_progress.setFormat("%p%") self.gpu_progress.setStyleSheet(""" QProgressBar::chunk { background-color: #ff9800; } """) gpu_layout.addWidget(self.gpu_progress) perf_layout.addLayout(gpu_layout, 0, 2) # 模型性能指标 model_perf_group = QGroupBox("模型性能指标") model_perf_layout = QVBoxLayout(model_perf_group) # 创建表格 self.performance_table = QTableWidget() self.performance_table.setColumnCount(4) self.performance_table.setHorizontalHeaderLabels(["时间", "推理时间(ms)", "内存占用(MB)", "置信度"]) self.performance_table.horizontalHeader().setSectionResizeMode(QHeaderView.Stretch) self.performance_table.setEditTriggers(QTableWidget.NoEditTriggers) model_perf_layout.addWidget(self.performance_table) # 添加布局 layout.addWidget(perf_group) layout.addWidget(model_perf_group, 1) # 设置拉伸因子 def init_model_tab(self, tab): """初始化模型管理标签页""" layout = QVBoxLayout(tab) # 当前模型信息 model_info_group = QGroupBox("当前模型信息") model_info_layout = QVBoxLayout(model_info_group) # 模型路径 path_layout = QHBoxLayout() path_layout.addWidget(QLabel("模型路径:")) self.model_path_label = QLabel(self.model_path) self.model_path_label.setStyleSheet("color: #666666;") path_layout.addWidget(self.model_path_label) model_info_layout.addLayout(path_layout) # 模型类型 type_layout = QHBoxLayout() type_layout.addWidget(QLabel("模型类型:")) self.model_type_label = QLabel("TFLite" if self.model_path.endswith('.tflite') else "Keras") type_layout.addWidget(self.model_type_label) model_info_layout.addLayout(type_layout) # 输入尺寸 input_layout = QHBoxLayout() input_layout.addWidget(QLabel("输入尺寸:")) self.input_size_label = QLabel("N/A") input_layout.addWidget(self.input_size_label) model_info_layout.addLayout(input_layout) # 类别标签 label_layout = QHBoxLayout() label_layout.addWidget(QLabel("类别标签:")) self.label_list = QListWidget() self.label_list.addItems(self.class_labels) label_layout.addWidget(self.label_list) model_info_layout.addLayout(label_layout) layout.addWidget(model_info_group) # 模型操作 model_ops_group = QGroupBox("模型操作") model_ops_layout = QVBoxLayout(model_ops_group) # 加载新模型按钮 self.btn_load_new = QPushButton("加载新模型") self.btn_load_new.setFont(QFont("Arial", 10)) self.btn_load_new.setStyleSheet("background-color: #4a86e8; color: white; padding: 8px;") self.btn_load_new.clicked.connect(self.load_new_model) model_ops_layout.addWidget(self.btn_load_new) # 转换模型按钮 self.btn_convert = QPushButton("转换为TFLite格式") self.btn_convert.setFont(QFont("Arial", 10)) self.btn_convert.setStyleSheet("background-color: #6aa84f; color: white; padding: 8px;") self.btn_convert.clicked.connect(self.convert_model) model_ops_layout.addWidget(self.btn_convert) # 导出元数据按钮 self.btn_export_meta = QPushButton("导出元数据") self.btn_export_meta.setFont(QFont("Arial", 10)) self.btn_export_meta.setStyleSheet("background-color: #e69138; color: white; padding: 8px;") self.btn_export_meta.clicked.connect(self.export_metadata) model_ops_layout.addWidget(self.btn_export_meta) layout.addWidget(model_ops_group) def init_model(self): """初始化模型""" try: # 检查模型文件是否存在 if not self.model_exists: raise FileNotFoundError(f"模型文件不存在: {self.model_path}") # 加载模型 self.deployer = ObjectRecognitionDeployer(self.model_path, self.class_labels) # 更新UI显示 self.input_size_label.setText(f"{self.deployer.input_shape[0]}×{self.deployer.input_shape[1]}") # 显示状态信息 self.statusBar().showMessage(f"模型加载成功: {os.path.basename(self.model_path)}", 5000) except Exception as e: # 提供更详细的错误信息 error_msg = ( f"无法加载模型: {str(e)}\n\n" f"模型路径: {self.model_path}\n" f"当前目录: {os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))}\n\n" "请确保:\n" "1. 模型文件存在于当前目录\n" "2. 模型文件名正确\n" "3. 模型格式兼容" ) QMessageBox.critical(self, "模型加载错误", error_msg) # 创建空部署器以避免崩溃 self.deployer = None def reload_model(self): """重新加载模型""" # 重新配置路径 self.configure_model_paths() # 重新初始化模型 self.init_model() # 更新UI self.model_label.setText(os.path.basename(self.model_path)) self.model_path_label.setText(self.model_path) self.model_type_label.setText("TFLite" if self.model_path.endswith('.tflite') else "Keras") # 更新标签列表 self.label_list.clear() self.label_list.addItems(self.class_labels) # 更新进度条 self.progress_bars = {} # 这里需要重新初始化进度条UI,为简洁起见省略具体实现 # 以下方法保持不变(select_image, display_image, run_prediction, update_probability_bars, # get_progressbar_style, run_benchmark, update_memory_usage)... def update_performance_stats(self, cpu_percent, ram_percent, gpu_percent): """更新性能统计""" self.cpu_progress.setValue(int(cpu_percent)) self.ram_progress.setValue(int(ram_percent)) self.gpu_progress.setValue(int(gpu_percent)) # 记录性能历史 self.performance_history.append({ "time": datetime.now().strftime("%H:%M:%S"), "cpu": cpu_percent, "ram": ram_percent, "gpu": gpu_percent }) # 保留最近100条记录 if len(self.performance_history) > 100: self.performance_history.pop(0) def add_performance_record(self, inference_time, mem_usage, confidence): """添加性能记录到表格""" row_position = self.performance_table.rowCount() self.performance_table.insertRow(row_position) # 添加时间 time_item = QTableWidgetItem(datetime.now().strftime("%H:%M:%S")) self.performance_table.setItem(row_position, 0, time_item) # 添加推理时间 time_item = QTableWidgetItem(f"{inference_time:.2f}") time_item.setTextAlignment(Qt.AlignCenter) self.performance_table.setItem(row_position, 1, time_item) # 添加内存占用 mem_item = QTableWidgetItem(f"{mem_usage:.2f}") mem_item.setTextAlignment(Qt.AlignCenter) self.performance_table.setItem(row_position, 2, mem_item) # 添加置信度 conf_item = QTableWidgetItem(f"{confidence:.2%}") conf_item.setTextAlignment(Qt.AlignCenter) self.performance_table.setItem(row_position, 3, conf_item) # 滚动到最后一行 self.performance_table.scrollToBottom() def load_new_model(self): """加载新模型""" file_path, _ = QFileDialog.getOpenFileName( self, "选择模型文件", "", "模型文件 (*.tflite *.h5 *.keras *.pb *.onnx)" ) if file_path: # 更新模型路径 self.model_path = file_path # 重新加载模型 self.reload_model() def convert_model(self): """将模型转换为TFLite格式""" if not self.deployer: QMessageBox.warning(self, "警告", "请先加载有效的模型") return if not hasattr(self.deployer, 'convert_to_tflite_with_metadata'): QMessageBox.warning(self, "警告", "当前模型不支持转换") return # 选择保存路径 save_path, _ = QFileDialog.getSaveFileName( self, "保存TFLite模型", "", "TFLite模型 (*.tflite)" ) if not save_path: return # 选择代表性数据集目录 data_dir = QFileDialog.getExistingDirectory( self, "选择代表性数据集目录", "" ) # 显示进度对话框 progress_dialog = QMessageBox(self) progress_dialog.setWindowTitle("模型转换中") progress_dialog.setText("正在转换模型,请稍候...") progress_dialog.setStandardButtons(QMessageBox.NoButton) progress_dialog.show() QApplication.processEvents() # 确保UI更新 try: # 执行转换 self.deployer.convert_to_tflite_with_metadata( save_path, quantize=True, representative_data_dir=data_dir if data_dir else None ) # 更新模型路径 self.model_path = save_path self.reload_model() QMessageBox.information(self, "转换成功", f"模型已成功转换为TFLite格式并保存到:\n{save_path}") except Exception as e: QMessageBox.critical(self, "转换失败", f"模型转换失败: {str(e)}") finally: progress_dialog.done(0) def export_metadata(self): """导出模型元数据""" if not self.deployer: QMessageBox.warning(self, "警告", "请先加载有效的模型") return # 选择保存路径 save_path, _ = QFileDialog.getSaveFileName( self, "保存元数据文件", "", "JSON文件 (*.json)" ) if not save_path: return try: # 创建元数据 metadata = self.deployer.create_metadata(save_path) QMessageBox.information(self, "导出成功", f"模型元数据已成功导出到:\n{save_path}") except Exception as e: QMessageBox.critical(self, "导出失败", f"元数据导出失败: {str(e)}") def closeEvent(self, event): """窗口关闭事件处理""" # 停止定时器线程 self.memory_timer.stop() self.performance_monitor.quit() self.performance_monitor.wait() event.accept() # 主程序入口 if __name__ == "__main__": # 创建应用 app = QApplication(sys.argv) # 设置应用样式 app.setStyle("Fusion") # 创建主窗口 window = ObjectRecognitionGUI() window.show() # 运行主循环 sys.exit(app.exec_()) ``` ## 系统功能详解 ### 1. 多标签页界面设计 - **物体识别标签页**:核心功能,包括图像选择、模型预测结果展示 - **性能监控标签页**:实时显示系统资源使用情况模型性能指标 - **模型管理标签页**:提供模型加载、转换元数据导出功能 ### 2. 动态模型管理 - **自动检测模型**:自动查找当前目录下的模型文件 - **模型重新加载**:支持不重启应用重新加载模型 - **模型转换**:将Keras模型转换为TFLite格式 - **元数据导出**:导出模型的元数据信息 ### 3. 实时性能监控 - **系统资源监控**:实时显示CPU、内存GPU使用率 - **模型性能记录**:记录每次推理的时间、内存占用置信度 - **后台线程监控**:使用独立线程监控系统性能 ### 4. 用户友好界面 - **状态栏信息**:显示模型状态类别数 - **进度条颜色编码**:根据概率值动态改变进度条颜色 - **详细错误处理**:提供清晰的错误信息解决建议 - **响应式布局**:使用分割器实现灵活的界面布局 ## 使用说明 ### 1. 系统依赖 ```bash pip install pyqt5 opencv-python numpy pillow psutil # 可选:GPU监控支持 pip install pynvml ``` ### 2. 文件结构 ``` 物体识别系统/ ├── main.py # 主程序文件 ├── model_quantized.tflite # 模型文件 ├── labels.txt # 类别标签文件 ├── metadata.json # 模型元数据 ├── icon.png # 应用图标 └── 计算机视觉/ # 模型部署器包 └── test2.py # ObjectRecognitionDeployer实现 ``` ### 3. 启动应用 ```bash python main.py ``` ### 4. 主要操作流程 1. **选择图像**:点击"选择图像"按钮加载测试图像 2. **运行预测**:点击"运行预测"进行物体识别 3. **性能测试**:点击"性能测试"评估模型性能 4. **模型管理**: - 在"模型管理"标签页加载新模型 - 转换模型格式为TFLite - 导出模型元数据 ## 高级功能实现 ### 1. 后台性能监控 使用`QThread`实现后台性能监控,避免阻塞主界面: ```python class PerformanceMonitor(QThread): update_signal = pyqtSignal(float, float, float) # CPU, RAM, GPU def run(self): while True: # 获取系统性能数据 cpu_percent = psutil.cpu_percent() # ...其他指标... self.update_signal.emit(cpu_percent, ram_percent, gpu_percent) time.sleep(1) ``` ### 2. 模型热更新 不重启应用即可加载新模型: ```python def reload_model(self): """重新加载模型""" self.configure_model_paths() # 重新配置路径 self.init_model() # 重新初始化模型 # 更新UI... ``` ### 3. 模型转换功能 集成`ObjectRecognitionDeployer`的转换方法: ```python def convert_model(self): """将模型转换为TFLite格式""" # 获取保存路径数据目录 save_path = ... data_dir = ... # 执行转换 self.deployer.convert_to_tflite_with_metadata( save_path, quantize=True, representative_data_dir=data_dir ) ``` ## 性能优化建议 1. **异步处理**:对于耗时的模型推理操作,使用`QThread`避免界面冻结 2. **图像缓存**:缓存预处理后的图像,减少重复计算 3. **模型预热**:在应用启动时执行一次推理,提前初始化模型 4. **资源限制**:对于大模型,限制同时进行的推理数量
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