Ultralytics YOLO27:

YOLO26 模型的 ONNX 导出#

CPU ONNX 推理速度提升约 43%:YOLO26n 对比 YOLO11n
  • 在 CPU ONNX 推理中,YOLO26n 的运行速度最高比 YOLO11n 快 43%(Intel Xeon CPU @ 2.00 GHz)。请参阅 YOLO26 模型页面了解完整对比。

在部署计算机视觉模型时,你通常需要一种既灵活又兼容多个平台的模型格式。

Ultralytics YOLO26 模型导出为 ONNX 格式,可以简化部署,并确保模型在各种环境中实现最佳性能。本指南将向你介绍如何轻松地将 YOLO26 模型转换为 ONNX,并提升其在实际应用中的可扩展性和有效性。



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ONNX 和 ONNX Runtime#

ONNX 即开放神经网络交换格式,是一个最初由 Facebook 和 Microsoft 开发的社区项目。ONNX 的持续开发由多个组织协作支持,包括 IBM、Amazon(通过 AWS)和 Google。该项目旨在创建一种开放文件格式,用于表示机器学习模型,使其能够跨不同的 AI 框架和硬件使用。

ONNX 模型可用于在不同框架之间无缝迁移。例如,在 PyTorch 中训练的深度学习模型可以导出为 ONNX 格式,然后轻松导入 TensorFlow。

ONNX model portability across deep learning frameworks

或者,你也可以将 ONNX 模型与 ONNX Runtime 搭配使用。ONNX Runtime 是一种多功能跨平台机器学习模型加速器,与 PyTorch、TensorFlow、scikit-learn 等框架兼容。

ONNX Runtime 通过利用特定于硬件的功能来优化 ONNX 模型的执行。这种优化使模型能够在包括 CPU、GPU 和专用加速器在内的各种硬件平台上高效运行并实现高性能。

ONNX Runtime cross-platform inference acceleration

无论是独立使用还是与 ONNX Runtime 配合使用,ONNX 都能为机器学习模型部署和兼容性提供灵活的解决方案。

ONNX 模型的主要特性#

ONNX 能够处理各种格式,主要得益于以下关键特性:

  • 通用模型表示:ONNX 定义了一组通用算子(如卷积、层等)和一种标准数据格式。当模型转换为 ONNX 格式时,其架构和权重会被转换为这种通用表示。这种统一性确保任何支持 ONNX 的框架都能理解该模型。

  • 版本控制和向后兼容性:ONNX 为其算子维护版本控制系统。这确保即使标准不断演进,在旧版本中创建的模型仍然可用。向后兼容性是一项关键特性,可防止模型快速过时。

  • 基于图的模型表示:ONNX 将模型表示为计算图。这种基于图的结构是一种通用的机器学习模型表示方式,其中节点表示操作或计算,边表示在节点之间流动的张量。这种格式很容易适配同样以图形式表示模型的各种框架。

  • 工具和生态系统:围绕 ONNX 已形成丰富的工具生态系统,可协助进行模型转换、可视化和优化。这些工具让开发者能够更轻松地使用 ONNX 模型,并在不同框架之间无缝转换模型。

ONNX 的常见用途#

在开始介绍如何将 YOLO26 模型导出为 ONNX 格式之前,先来看看 ONNX 模型通常用于哪些场景。

CPU 部署#

由于兼容 ONNX Runtime,ONNX 模型通常部署在 CPU 上。该运行时针对 CPU 执行进行了优化,能够显著提升推理速度,使实时 CPU 部署成为可能。

支持的部署选项#

虽然 ONNX 模型通常用于 CPU,但也可以部署在以下平台上:

  • GPU 加速:ONNX 完全支持 GPU 加速,尤其是 NVIDIA CUDA。对于 AMD GPU 上的原生训练和推理,请使用 PyTorch ROCm;ONNX 文件仍需要兼容 AMD 的运行时。

  • 边缘设备和移动设备:ONNX 可用于边缘设备和移动设备,非常适合设备端和实时推理场景。它轻量且兼容边缘硬件,同时还可作为厂商 NPU 格式的基础,例如 Huawei Ascend、面向 Snapdragon 设备的 Qualcomm QNN,以及面向 Rockchip NPU 的 RKNN

  • Web 浏览器:ONNX 可以直接在 Web 浏览器中运行,为交互式、动态的基于 Web 的 AI 应用提供支持。

支持的任务#

ONNX 导出支持 Ultralytics 的全部七项任务。语义分割和深度估计仅适用于 YOLO26,因为 YOLO26 是唯一配备这些检测头的系列。

任务YOLOv8YOLO11YOLO26
检测
分割
语义
深度
分类
姿态
OBB

将 YOLO26 模型导出为 ONNX#

将 YOLO26 模型转换为 ONNX 格式,可以扩展模型兼容性和部署灵活性。Ultralytics YOLO26 提供了简单直接的导出流程,能够显著提升模型在不同平台上的性能。

安装#

要安装所需的软件包,请运行:

安装
# Install the required package for YOLO26
pip install ultralytics

有关安装过程的详细说明和最佳实践,请参阅我们的 YOLO26 安装指南。安装 YOLO26 所需的软件包时,如果遇到任何困难,请参阅我们的 常见问题指南 获取解决方案和建议。

使用方法#

在开始阅读使用说明之前,请务必查看 Ultralytics 提供的 YOLO26 模型。这将帮助你根据项目需求选择最合适的模型。

ONNX 格式支持 ExportPredictValidate 模式。导出模型后,加载导出的模型即可运行推理或验证其准确性。

导出
from ultralytics import YOLO

# Load a YOLO26 model
model = YOLO("yolo26n.pt")

# Export the model to ONNX format
model.export(format="onnx")  # creates 'yolo26n.onnx'

# Export an INT8-quantized ONNX model with calibration data
model.export(format="onnx", quantize=8, data="coco8.yaml")  # creates 'yolo26n_int8.onnx'
Predict
from ultralytics import YOLO

# Load the exported ONNX model
model = YOLO("yolo26n.onnx")

# Run inference
results = model("https://ultralytics.com/images/bus.jpg")
验证
from ultralytics import YOLO

# Load the exported ONNX model
model = YOLO("yolo26n.onnx")

# Validate accuracy on the COCO8 dataset
metrics = model.val(data="coco8.yaml")

导出参数#

将 YOLO26 模型导出为 ONNX 格式时,你可以使用各种参数自定义流程,以针对特定部署需求进行优化:

参数类型默认值描述
formatstr'onnx'导出模型的目标格式,用于定义其与各种部署环境的兼容性。
imgszinttuple640模型输入所需的图像尺寸。可以使用表示正方形图像的整数,也可以使用元组 (height, width) 指定具体尺寸。
quantizeintstrNone量化精度:16(FP16)或 8(使用来自 data 的校准图像通过 ONNX Runtime 进行 INT8 静态量化,生成一个 _int8.onnx 模型);32/未设置则为 FP32。使用 quantize=8 训练的检查点总是直接从其携带的范围导出为带有 Q/DQ 节点的 INT8,无需校准,并且使用普通的 .onnx 名称。它替换了已弃用的 half/int8 标志。
datastrNone用于 INT8 校准的数据集 YAML;分类任务则改为接收数据集目录或内置数据集名称。如果在 quantize=8 中省略此项,Ultralytics 会为模型任务选择默认的校准数据集;使用 quantize=8 训练的检查点不需要此项。
fractionfloatintlist1.0校准子集可以按比例、图像数量或 [train, val, test] 的比例/数量指定。包含两个项目的列表会保留 test 的完整内容,同时跳过 0
dynamicboolFalse允许使用动态输入尺寸,从而提高处理不同图像尺寸时的灵活性。
simplifyboolTrue使用 onnxslim 简化模型图,从而可能提升性能和兼容性。
opsetintNone指定 ONNX 算子集版本,以兼容不同的 ONNX 解析器和运行时。如果未设置,则使用最新支持的版本。
nmsbool,可选None选择原始输出(None,默认)、嵌入式 NMS(True)或无 NMS 的头部(False)。
batchint1指定导出模型的批量推理大小,或指定导出模型在 predict 模式下并发处理的最大图像数量。
devicestrNone指定导出设备:GPU(device=0)、CPU(device=cpu)、Apple silicon 的 MPS(device=mps)。

如需详细了解导出流程,请访问 Ultralytics 导出文档页面

部署导出的 YOLO26 ONNX 模型#

成功将 Ultralytics YOLO26 模型导出为 ONNX 格式后,下一步就是在各种环境中部署这些模型。有关部署 ONNX 模型的详细说明,请参阅以下资源:

总结#

在本指南中,你了解了如何将 Ultralytics YOLO26 模型导出为 ONNX 格式,从而提升其在各种平台上的互操作性和性能。你还了解了 ONNX Runtime 和 ONNX 部署选项。

ONNX 导出只是 Ultralytics YOLO26 支持的众多导出格式之一,可让你几乎在任何环境中部署模型。根据具体需求,你还可以探索其他导出选项,例如用于实现最大 GPU 性能的 TensorRT,或用于 Apple 设备的 CoreML

如需更多使用详情,请访问 ONNX 官方文档

此外,如果你想进一步了解其他 Ultralytics YOLO26 集成,请访问我们的集成指南页面。你可以在那里找到大量实用资源和见解。

常见问题#

  • 要使用 Ultralytics 将 YOLO26 模型导出为 ONNX 格式,请按照以下步骤操作:

    使用方法
    from ultralytics import YOLO
    
    # Load a YOLO26 model
    model = YOLO("yolo26n.pt")
    
    # Export the model to ONNX format
    model.export(format="onnx")  # creates 'yolo26n.onnx'
    
    # Load the exported ONNX model
    onnx_model = YOLO("yolo26n.onnx")
    
    # Run inference
    results = onnx_model("https://ultralytics.com/images/bus.jpg")

    如需更多详情,请访问导出文档

  • 使用 ONNX Runtime 部署 YOLO26 模型具有以下优势:

    • 跨平台兼容性:ONNX Runtime 支持 Windows、macOS 和 Linux 等多种平台,确保模型能够在不同环境中顺畅运行。
    • 硬件加速:ONNX Runtime 可以利用针对 CPU、GPU 和专用加速器的硬件特定优化,提供高性能推理。
    • 框架互操作性:在 PyTorch 或 TensorFlow 等热门框架中训练的模型,可以轻松转换为 ONNX 格式,并使用 ONNX Runtime 运行。
    • 性能优化:与原生 PyTorch 模型相比,ONNX Runtime 可将 CPU 速度提升最高 3 倍,非常适合 GPU 资源有限的部署场景。

    请查看 ONNX Runtime 文档了解更多信息。

  • 导出为 ONNX 的 YOLO26 模型可以部署在包括以下平台在内的各种平台上:

    • CPU:利用 ONNX Runtime 进行优化的 CPU 推理。
    • GPU:利用 NVIDIA CUDA 实现高性能 GPU 加速。
    • 边缘设备:在边缘设备和移动设备上运行轻量模型,以实现实时设备端推理。
    • Web 浏览器:直接在 Web 浏览器中执行模型,为基于 Web 的交互式应用提供支持。
    • 云服务:部署到支持 ONNX 格式的云平台,以实现可扩展推理。

    如需更多信息,请参阅我们的模型部署选项指南。

  • 将 ONNX 格式用于 Ultralytics YOLO26 模型具有诸多优势:

    • 互操作性:ONNX 支持在不同机器学习框架之间无缝迁移模型。
    • 性能优化:ONNX Runtime 可以利用特定于硬件的优化来提升模型性能。
    • 灵活性:ONNX 支持各种部署环境,让你无需修改即可在不同平台上使用同一个模型。
    • 标准化:ONNX 提供了行业广泛支持的标准化格式,确保长期兼容性。

    请参阅关于将 YOLO26 模型导出为 ONNX的综合指南。

  • 将 YOLO26 模型导出为 ONNX 时,你可能会遇到依赖项不匹配或不支持的操作等常见问题。要排查这些问题:

    1. 确认已安装所需依赖项的正确版本。
    2. 查看官方 ONNX 文档,了解支持的算子和功能。
    3. 检查错误消息以获取线索,并查阅 Ultralytics 常见问题指南
    4. 尝试使用不同的导出参数,例如 simplify=True,或调整 opset 版本。
    5. 如果遇到动态输入尺寸问题,请在导出时设置 dynamic=True

    如果问题仍然存在,请联系 Ultralytics 支持团队以获取进一步帮助。

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