传统工业场景下的目标检测任务(如矿山安全监控、垃圾检测、质量检测等)存在以下痛点:1)模型训练流程繁琐,需要专业AI工程师手动操作,效率低下;2)模型部署到边缘设备(如BM1684X芯片)需要复杂的格式转换和编译流程,部署周期长;3)多设备部署需要逐个手动操作,无法批量并行处理;4)缺乏统一的数据集管理和标注平台,数据管理混乱。本项目旨在构建一个端到端的智能视觉检测平台,实现从数据集管理、模型训练、模型转换到边缘设备部署的全流程自动化,大幅提升AI模型从开发到部署的效率。
本项目包含12个核心功能模块:1)用户权限管理模块:实现JWT认证、基于角色的权限控制(RBAC)、用户注册登录、密码重置、邮箱验证等功能;2)数据集管理模块:支持单张图片和压缩包批量上传、在线图像标注工具(YOLO格式)、多级数据集分类、MD5哈希去重、标注进度统计;3)模型训练模块:支持YOLOv8n/s/m/l/x多种模型规格训练、可配置训练参数(epoch、batch size、图像尺寸)、训练进度实时监控、权重版本管理、模型继承训练;4)模型部署模块:实现PyTorch模型到ONNX再到BModel的格式转换流水线、支持FP16/FP32精度选择、远程Docker容器编译、TPU-MLIR工具链集成、多摄像头并行部署、RTSP推流服务自动配置;5)实时检测模块:支持多种模型权重切换、实时图像检测、检测结果展示和数据库存储;6)摄像头管理模块:摄像头信息管理(IP、位置、应用场景)、状态监控、批量操作;7)标签管理模块:检测类别标签的增删改查;8)图像管理模块:图像信息的查询和管理;9)标注管理模块:标注数据的增删改查;10)模型管理模块:模型信息的创建和管理;11)服务器管理模块:服务器配置和监控;12)数据统计模块:各类数据的统计和报表。
1)后端架构设计与开发:使用Flask框架设计RESTful API架构,采用Blueprint实现模块化开发,开发了12个业务模块,编写了15,000+行Python代码,实现了50+个API接口;2)数据库设计与优化:设计15+个数据模型,建立完善的外键关系和级联删除机制,处理复杂的外键约束问题,确保数据一致性;3)模型训练模块开发:集成Ultralytics YOLOv8框架,实现训练参数配置、训练进度跟踪、权重版本管理等功能;4)模型部署系统开发(核心亮点):设计并实现了完整的模型部署流水线,包括ONNX模型导出、远程Docker编译、BModel生成、多摄像头并行部署等功能,使用ThreadPoolExecutor实现并发处理,部署效率提升10倍;5)并发处理优化:使用ThreadPoolExecutor实现多摄像头并行部署,使用Lock保护共享资源,实现线程安全的进度跟踪和错误处理;6)错误处理与容错:实现完善的数据库事务回滚机制、SSH连接超时处理、文件传输超时控制、异常处理和资源清理;7)路径管理系统:实现统一的路径规范化处理,支持跨平台(Windows/Linux),处理路径中的重复段和特殊字符;8)JWT认证系统:实现Access Token和Refresh Token机制,支持Token刷新和过期处理。
技术栈:后端采用Flask + SQLAlchemy ORM + JWT构建RESTful API,数据库使用MySQL,AI框架使用Ultralytics YOLOv8,异步任务使用Threading + ThreadPoolExecutor,网络通信使用Paramiko(SSH/SFTP)和Requests(HTTP),模型转换涉及ONNX导出和TPU-MLIR工具链,部署使用Docker容器化,前端使用Vue.js + Element UI。
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