Xuất TFLite, ONNX, CoreML, TensorRT#

📚 Hướng dẫn này giải thích cách xuất model YOLOv5 🚀 đã huấn luyện từ PyTorch sang nhiều định dạng triển khai khác nhau, bao gồm ONNX, TensorRT, CoreML và các định dạng khác.

Trước khi bắt đầu#

Sao chép repo và cài đặt requirements.txt trong môi trường Python>=3.8.0, bao gồm PyTorch>=1.8. Model và dataset sẽ tự động được tải xuống từ bản phát hành YOLOv5 mới nhất.

git clone https://github.com/ultralytics/yolov5 # clone
cd yolov5
pip install -r requirements.txt # install

Để xem ví dụ export TensorRT (yêu cầu GPU), hãy xem phần phụ lục trong sổ tay Colab của chúng tôi.

Các format export được hỗ trợ#

YOLOv5 chính thức hỗ trợ suy luận ở 12 định dạng:

Mẹo về hiệu năng

Xuất sang ONNX hoặc OpenVINO để tăng tốc CPU lên đến 3 lần. Xem Benchmark CPU.
Xuất sang TensorRT để tăng tốc GPU lên đến 5 lần. Xem Benchmark GPU.

Định dạng	`export.py --include`	Model
PyTorch	-	`yolov5s.pt`
TorchScript	`torchscript`	`yolov5s.torchscript`
ONNX	`onnx`	`yolov5s.onnx`
OpenVINO	`openvino`	`yolov5s_openvino_model/`
TensorRT	`engine`	`yolov5s.engine`
CoreML	`coreml`	`yolov5s.mlmodel`
TensorFlow SavedModel	`saved_model`	`yolov5s_saved_model/`
TensorFlow GraphDef	`pb`	`yolov5s.pb`
TensorFlow Lite	`tflite`	`yolov5s.tflite`
TensorFlow Edge TPU	`edgetpu`	`yolov5s_edgetpu.tflite`
TensorFlow.js	`tfjs`	`yolov5s_web_model/`
PaddlePaddle	`paddle`	`yolov5s_paddle_model/`

Benchmark#

Các benchmark dưới đây được chạy trên Colab Pro với notebook hướng dẫn YOLOv5 . Để tái hiện:

python benchmarks.py --weights yolov5s.pt --imgsz 640 --device 0

GPU V100 trên Colab Pro#

benchmarks: weights=/content/yolov5/yolov5s.pt, imgsz=640, batch_size=1, data=/content/yolov5/data/coco128.yaml, device=0, half=False, test=False
Checking setup...
YOLOv5 🚀 v6.1-135-g7926afc torch 1.10.0+cu111 CUDA:0 (Tesla V100-SXM2-16GB, 16160MiB)
Setup complete ✅ (8 CPUs, 51.0 GB RAM, 46.7/166.8 GB disk)

Benchmarks complete (458.07s)
                   Format  mAP@0.5:0.95  Inference time (ms)
0                 PyTorch        0.4623                10.19
1             TorchScript        0.4623                 6.85
2                    ONNX        0.4623                14.63
3                OpenVINO           NaN                  NaN
4                TensorRT        0.4617                 1.89
5                  CoreML           NaN                  NaN
6   TensorFlow SavedModel        0.4623                21.28
7     TensorFlow GraphDef        0.4623                21.22
8         TensorFlow Lite           NaN                  NaN
9     TensorFlow Edge TPU           NaN                  NaN
10          TensorFlow.js           NaN                  NaN

CPU trên Colab Pro#

benchmarks: weights=/content/yolov5/yolov5s.pt, imgsz=640, batch_size=1, data=/content/yolov5/data/coco128.yaml, device=cpu, half=False, test=False
Checking setup...
YOLOv5 🚀 v6.1-135-g7926afc torch 1.10.0+cu111 CPU
Setup complete ✅ (8 CPUs, 51.0 GB RAM, 41.5/166.8 GB disk)

Benchmarks complete (241.20s)
                   Format  mAP@0.5:0.95  Inference time (ms)
0                 PyTorch        0.4623               127.61
1             TorchScript        0.4623               131.23
2                    ONNX        0.4623                69.34
3                OpenVINO        0.4623                66.52
4                TensorRT           NaN                  NaN
5                  CoreML           NaN                  NaN
6   TensorFlow SavedModel        0.4623               123.79
7     TensorFlow GraphDef        0.4623               121.57
8         TensorFlow Lite        0.4623               316.61
9     TensorFlow Edge TPU           NaN                  NaN
10          TensorFlow.js           NaN                  NaN

Xuất Model YOLOv5 đã Huấn luyện#

Lệnh này xuất model YOLOv5s đã được pretrained sang các định dạng TorchScript và ONNX. yolov5s.pt là model "small", nhỏ thứ hai trong các model hiện có. Các tùy chọn khác là yolov5n.pt, yolov5m.pt, yolov5l.pt và yolov5x.pt, cùng với các phiên bản P6 tương ứng, chẳng hạn như yolov5s6.pt, hoặc checkpoint huấn luyện tùy chỉnh của riêng bạn, chẳng hạn như runs/exp/weights/best.pt. Để biết chi tiết về tất cả model hiện có, hãy xem bảng trong README của chúng tôi.

python export.py --weights yolov5s.pt --include torchscript onnx

Mẹo

Thêm --half để xuất model với độ chính xác half FP16 nhằm giảm kích thước tệp

Đầu ra:

export: data=data/coco128.yaml, weights=['yolov5s.pt'], imgsz=[640, 640], batch_size=1, device=cpu, half=False, inplace=False, train=False, keras=False, optimize=False, int8=False, dynamic=False, simplify=False, opset=12, verbose=False, workspace=4, nms=False, agnostic_nms=False, topk_per_class=100, topk_all=100, iou_thres=0.45, conf_thres=0.25, include=['torchscript', 'onnx']
YOLOv5 🚀 v6.2-104-ge3e5122 Python-3.8.0 torch-1.12.1+cu113 CPU

Downloading https://github.com/ultralytics/yolov5/releases/download/v6.2/yolov5s.pt to yolov5s.pt...
100% 14.1M/14.1M [00:00<00:00, 274MB/s]

Fusing layers...
YOLOv5s summary: 213 layers, 7225885 parameters, 0 gradients

PyTorch: starting from yolov5s.pt with output shape (1, 25200, 85) (14.1 MB)

TorchScript: starting export with torch 1.12.1+cu113...
TorchScript: export success ✅ 1.7s, saved as yolov5s.torchscript (28.1 MB)

ONNX: starting export with onnx 1.12.0...
ONNX: export success ✅ 2.3s, saved as yolov5s.onnx (28.0 MB)

Export complete (5.5s)
Results saved to /content/yolov5
Detect:          python detect.py --weights yolov5s.onnx
Validate:        python val.py --weights yolov5s.onnx
PyTorch Hub:     model = torch.hub.load('ultralytics/yolov5', 'custom', 'yolov5s.onnx')
Visualize:       https://netron.app/

Ba model đã xuất sẽ được lưu cùng thư mục với model PyTorch ban đầu:

YOLO export locations

Netron Viewer được khuyến nghị để trực quan hóa các model đã xuất:

YOLO model visualization

Ví dụ sử dụng Model đã Xuất#

detect.py thực hiện suy luận trên các model đã xuất:

python detect.py --weights yolov5s.pt             # PyTorch
python detect.py --weights yolov5s.torchscript    # TorchScript
python detect.py --weights yolov5s.onnx           # ONNX Runtime or OpenCV DNN with dnn=True
python detect.py --weights yolov5s_openvino_model # OpenVINO
python detect.py --weights yolov5s.engine         # TensorRT
python detect.py --weights yolov5s.mlmodel        # CoreML (macOS only)
python detect.py --weights yolov5s_saved_model    # TensorFlow SavedModel
python detect.py --weights yolov5s.pb             # TensorFlow GraphDef
python detect.py --weights yolov5s.tflite         # TensorFlow Lite
python detect.py --weights yolov5s_edgetpu.tflite # TensorFlow Edge TPU
python detect.py --weights yolov5s_paddle_model   # PaddlePaddle

val.py thực hiện validation trên các model đã xuất:

python val.py --weights yolov5s.pt             # PyTorch
python val.py --weights yolov5s.torchscript    # TorchScript
python val.py --weights yolov5s.onnx           # ONNX Runtime or OpenCV DNN with dnn=True
python val.py --weights yolov5s_openvino_model # OpenVINO
python val.py --weights yolov5s.engine         # TensorRT
python val.py --weights yolov5s.mlmodel        # CoreML (macOS Only)
python val.py --weights yolov5s_saved_model    # TensorFlow SavedModel
python val.py --weights yolov5s.pb             # TensorFlow GraphDef
python val.py --weights yolov5s.tflite         # TensorFlow Lite
python val.py --weights yolov5s_edgetpu.tflite # TensorFlow Edge TPU
python val.py --weights yolov5s_paddle_model   # PaddlePaddle

Sử dụng PyTorch Hub với các model YOLOv5 đã xuất:

import torch

# Model
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "custom", "yolov5s.pt")
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "custom", "yolov5s.torchscript")  # TorchScript
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "custom", "yolov5s.onnx")  # ONNX Runtime
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "custom", "yolov5s_openvino_model")  # OpenVINO
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "custom", "yolov5s.engine")  # TensorRT
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "custom", "yolov5s.mlmodel")  # CoreML (macOS Only)
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "custom", "yolov5s_saved_model")  # TensorFlow SavedModel
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "custom", "yolov5s.pb")  # TensorFlow GraphDef
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "custom", "yolov5s.tflite")  # TensorFlow Lite
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "custom", "yolov5s_edgetpu.tflite")  # TensorFlow Edge TPU
model = torch.hub.load("ultralytics/yolov5", "custom", "yolov5s_paddle_model")  # PaddlePaddle

# Images
img = "https://ultralytics.com/images/zidane.jpg"  # or file, Path, PIL, OpenCV, numpy, list

# Inference
results = model(img)

# Results
results.print()  # or .show(), .save(), .crop(), .pandas(), etc.

Suy luận OpenCV DNN#

Suy luận OpenCV với các model ONNX:

python export.py --weights yolov5s.pt --include onnx

python detect.py --weights yolov5s.onnx --dnn # detect
python val.py --weights yolov5s.onnx --dnn    # validate

Suy luận C++#

Các ví dụ suy luận YOLOv5 OpenCV DNN C++ trên model ONNX đã xuất:

Các ví dụ suy luận YOLOv5 OpenVINO C++:

Suy luận trên trình duyệt web bằng TensorFlow.js#

https://aukerul-shuvo.github.io/YOLOv5_TensorFlow-JS/

Môi trường được hỗ trợ#

Ultralytics cung cấp nhiều môi trường sẵn sàng sử dụng, mỗi môi trường được cài đặt sẵn các dependency thiết yếu như CUDA, CUDNN, Python và PyTorch, giúp bạn nhanh chóng bắt đầu các project.

Notebook GPU miễn phí:
Google Cloud: Hướng dẫn bắt đầu nhanh GCP
Amazon: Hướng dẫn bắt đầu nhanh AWS
Azure: Hướng dẫn bắt đầu nhanh AzureML
Docker: Hướng dẫn bắt đầu nhanh với Docker

Trạng thái dự án#

Huy hiệu này cho biết tất cả các bài kiểm thử GitHub Actions của YOLOv5 về Tích hợp liên tục (CI) đều đã vượt qua thành công. Các bài kiểm thử CI này kiểm tra nghiêm ngặt chức năng và hiệu năng của YOLOv5 trên nhiều khía cạnh quan trọng: huấn luyện, validation, suy luận, export và benchmark. Chúng đảm bảo hoạt động nhất quán và đáng tin cậy trên macOS, Windows và Ubuntu, với các bài kiểm thử được thực hiện mỗi 24 giờ và sau mỗi commit mới.

Cộng tác viên

GLglenn-jocher² RAraimbekovm¹ PDpderrenger¹

Được tạo 2 tháng trướcĐã cập nhật tuần trước