第 13 / 30 课。 前置:上一课。本篇的运行范围以实验说明和验证记录为准,构造样例不代表真实任务精度或板端性能。
对照点必须位于同一阶段
框最终看起来一致,并不保证原始分数正确;框不一致,也可能只是两个端采用了不同阈值。首先固定输入张量,比较导出前后的原始输出;再固定解码与阈值,比较框集合;最后比较整批真实验证数据的任务指标。
本课用小型随机初始化检测头导出类别与框两个输出,分别对照 PyTorch 和 CPU ONNX Runtime。它是导出接口实验,不是 YOLO 真实精度报告。第 11 课的真实 ONNX 入口仍需使用对应 YOLOv8 契约。
输出名字和语义一起保存
类别输出为 [1,2,8,8],框输出为 [1,4,8,8],本例框是未解码的四通道数值。导出保留固定输入、明确名字、opset 与版本。只验证 shape 不够,还要比较 max absolute error 和容差内一致性。
SSD 与 DETR 为什么不能共用解码
SSD 类模型常围绕预设 default boxes 回归偏移,需要对应先验框。DETR 类模型使用查询输出一组预测,训练时涉及集合匹配;其输出通常不是密集网格框偏移。具体背景类、归一化坐标与后处理仍依版本确认。
这些路线的存在说明模型适配器应封装完整输出语义,而不是把所有输出统一当成 [cx,cy,w,h,obj,classes...]。课程不以结构名预判板端支持。
练习与失败定位
将模型的 eval 移除后加入 Dropout,观察为什么两次输出不再适合直接对照。再把输入随机种子改三次,避免只对一张全零图通过。
如果 CPU Runtime 一致而 NPU 不一致,继续比较 NPU 输入字节、量化尺度、算子转换和输出反量化。导出成功只跨过格式转换这一关,尚未跨过板端兼容与任务验收。
配套实验与运行记录
实验:检测器导出对照与其他结构路线
查看完整代码:main.py
"""导出多输出检测头并逐张量对照,认识 SSD、DETR 与后处理边界。"""
from pathlib import Path
from tempfile import TemporaryDirectory
import numpy as np
import torch
from torch import nn
import onnx, onnxruntime as ort
class Head(nn.Module):
def __init__(self):
super().__init__()
self.feature = nn.Conv2d(3, 8, 3, 4, 1)
self.cls = nn.Conv2d(8, 2, 1)
self.box = nn.Conv2d(8, 4, 1)
def forward(self, x):
x = torch.relu(self.feature(x))
return self.cls(x), self.box(x)
def main():
torch.manual_seed(7)
torch.set_num_threads(2)
net = Head().eval()
with TemporaryDirectory() as d:
path = Path(d) / "head.onnx"
x = torch.rand(1, 3, 32, 32)
torch.onnx.export(
net,
(x,),
str(path),
input_names=["images"],
output_names=["classes", "boxes"],
opset_version=17,
dynamo=False,
)
onnx.checker.check_model(onnx.load(path))
session = ort.InferenceSession(str(path), providers=["CPUExecutionProvider"])
for seed in [7, 8, 9]:
torch.manual_seed(seed)
x = torch.rand(1, 3, 32, 32)
with torch.inference_mode():
expected = net(x)
actual = session.run(None, {"images": x.numpy()})
for name, a, b in zip(["classes", "boxes"], actual, expected):
np.testing.assert_allclose(a, b.numpy(), rtol=1e-4, atol=1e-5)
print(
seed, name, a.shape, "max error", float(np.abs(a - b.numpy()).max())
)
if __name__ == "__main__":
main()
在项目根目录执行;下载包解压后,在解压目录执行 python3 main.py。
cd 'content/posts/AI-深度学习/嵌入式视觉模型进阶/13-检测器导出对照与其他结构路线/code' && python3 main.py
在本篇代码目录执行 python3 main.py。依赖安装、可选入口见包内 README.md;实际运行结果见 verification.md。下载包包含本课使用的辅助模块与样例。
参考与进一步阅读
原始论文或官方文档用于核对结构、接口和适用范围。本篇代码是围绕教学目标编写的最小实验;除明确注明的完整入口外,不视为对应论文模型的完整复现。