AI Playground

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简介

AI Playground用户体验平台 旨在为行业用户提供"开箱即用"的软硬一体化AI功能体验。无论是个人开发者还是企业创新团队,AI Playground都能提供全链路支持,让复杂的AI技术高效转化为可落地的实践路径,加速AI创新与产品化进程。

本节主要介绍 AI Playground用户体验平台Android端算法SDK的集成开发指南,旨在帮助开发者快速了解与应用部署各类AI算法。

集成的算法服务

算法类型

功能描述

应用场景

人脸识别

人脸检测、关键点定位、特征提取与比对

门禁考勤、身份验证

口罩检测

检测口罩佩戴状态(正确/错误/未佩戴)

公共场所安全监测

手势识别

识别常见手势动作

人机交互、智能家居

二维码识别

快速扫描和解码二维码/条形码

支付、信息获取

OCR文字识别

图片和相机流中的文字提取

证件识别、票据处理

部署前准备

开发环境要求

项目

要求

IDE

Android Studio Arctic Fox (2020.3.1) 或更高版本

Android SDK

compileSdk 32

Android NDK

21.4.7075529

CMake

3.22.1

Gradle

7.0+

JDK

1.8

目标设备

ARM64架构(arm64-v8a)

最低系统版本

Android 5.0 (API 21)

目标系统版本

Android 11 (API 30)

注: 设备需先连接adb工具,执行 adb root,再执行 adb shell setenforce 0

必需软件安装

Android Studio配置

  1. 安装NDK和CMake

打开 Android Studio → Settings → Appearance & Behavior → System Settings → Android SDK

  • 切换到 SDK Tools 标签页

勾选以下组件并安装:

  • NDK (Side by side) → 选择版本 21.4.7075529

  • CMake → 选择版本 3.22.1

  • Android SDK Build-Tools

  • Android SDK Platform-Tools

  1. 配置环境变量(Windows系统)

ANDROID_NDK_HOME = C:\Users\[用户名]\AppData\Local\Android\Sdk\ndk\21.4.7075529

Gradle配置

项目根目录 build.gradle:

plugins {
    alias(libs.plugins.android.application) apply false
    alias(libs.plugins.kotlin.android) apply false
}

项目依赖库

Java/Kotlin依赖

Native依赖库(.so文件)

项目依赖以下预编译的Native库(官网联系我们获取),需放置在 app/src/main/jniLibs/arm64-v8a/ 目录:

库名称

说明

libedge_computing_market.so

主算法库(项目编译产物)

libinference.so

推理引擎

libopencv_java4.so

OpenCV图像处理库

libfacerecognition.so

人脸识别算法库

libmaskdet.so

口罩检测算法库

libpipeline.so

手势识别Pipeline库

libdeepocr.so

OCR文字识别库

libzbar.so

二维码识别库

libzbar_ex.so

二维码扩展库

libjsoncpp.so

JSON解析库

libc++_shared.so

C++运行时库

模型文件部署

模型文件需部署到设备的指定目录,项目默认路径结构:

/data/user/0/com.quectel.edgecomputingmarket/files/model/
├── face        # 子模块名
│   └── sim.engine    # 子模块模型文件
├── hand
│   └── sim.engine
├── person
│   └── sim.engine
└── reid
    └── sim.engine

模型核心信息

模型算法列表

序号

算法名称

模型类型

输入尺寸

硬件加速

说明

1

人脸识别

识别模型

256×256

DSP

识别图片中的人脸

2

口罩检测

检测模型

640×640

DSP

三分类:正确/错误/未佩戴

3

手势检测

检测模型

640×640

DSP

检测手势区域

4

OCR文字识别

识别模型

-

DSP

文字内容识别

5

二维码识别

解码算法

-

CPU

支持QR Code等多种码制

各算法详细说明

人脸识别

功能模块:

  • 人脸检测:定位图片/视频流中的人脸位置,输出边界框坐标

  • 关键点定位:提取5个面部关键点(左眼、右眼、鼻尖、左嘴角、右嘴角)

  • 特征提取:生成128维人脸特征向量

  • 人脸比对:通过余弦相似度计算人脸相似性

技术参数:

参数

数值

检测置信度阈值

0.5

NMS阈值

0.5

最小人脸面积比例

1%(图像面积)

特征维度

128维

相似度阈值

0.6

口罩检测

检测类别:

类别ID

类别名称

说明

0

Correctly_Worn

正确佩戴口罩

1

Not_Worn

未佩戴口罩

2

Incorrectly_Worn

错误佩戴口罩(仅遮口/仅遮鼻等)

技术参数:

参数

默认值

置信度阈值

0.25

NMS阈值

0.45

最小检测框面积

1%(图像面积)

手势识别

支持的手势类型:

序号

手势名称

说明

1

like

点赞手势

2

dislike

踩/倒赞手势

3

call

打电话手势

4

fist

握拳

5

four

四指手势

6

mute

静音手势

7

ok

OK手势

8

one

食指手势

9

palm

手掌张开

10

other

其他手势

11

three

三指手势

12

yeah

胜利/V字手势

Pipeline流程: 检测 → 裁剪 → 分类

OCR文字识别

功能特性:

  • 支持多行文本检测

  • 自动识别中英文混合文本

  • 返回文本内容和位置信息

技术参数:

参数

数值

置信度阈值

0.2

输入尺寸

256×256

支持语言

中文、英文

二维码识别

支持的码制:

  • QR Code

  • EAN-13(可配置关闭)

  • 其他ZBar支持的码制

配置参数:

g_qrScanner->set_config(ZBAR_QRCODE, ZBAR_CFG_X_DENSITY, 4);
g_qrScanner->set_config(ZBAR_QRCODE, ZBAR_CFG_Y_DENSITY, 4);

模型移植流程(以人脸识别为例)

本小节以人脸识别为例,详细介绍如何从零开始在Android Studio中集成算法模型。

项目结构创建

app/src/main/
├── cpp/
│   ├── CMakeLists.txt           # CMake配置文件
│   ├── edge_computing_market.cpp             # JNI接口实现
│   └── include/                 # 头文件目录
│       ├── faceRecogInterfaceEX.hpp
│       ├── SNPEClass.hpp
│       └── ...
├── java/com/quectel/edgecomputingmarket/
│   └── manager/
│       └── JniManager.java      # JNI管理类
├── jniLibs/arm64-v8a/           # Native库目录
│   ├── libSNPE.so
│   ├── libopencv_java4.so
│   └── ...
└── assets/models/
    └── face_model/
        └── sim.engine

CMake配置

创建 app/src/main/cpp/CMakeLists.txt:

cmake_minimum_required(VERSION 3.22.1)project("edge_computing_market" LANGUAGES CXX)# ========== 路径配置 ==========set(THIRD_PARTY_SO_ROOT "${CMAKE_SOURCE_DIR}/../jniLibs")set(INCLUDE_ROOT "${CMAKE_SOURCE_DIR}/include")set(LOCAL_SRC_DIR "${CMAKE_SOURCE_DIR}")set(SUPPORTED_ABI "arm64-v8a")set(THIRD_PARTY_SO_DIR "${THIRD_PARTY_SO_ROOT}/${SUPPORTED_ABI}")# ========== 导入预编译库 ==========# OpenCV库set(OPENCV_LIB_NAME "opencv_java4")add_library(${OPENCV_LIB_NAME} SHARED IMPORTED)set_target_properties(${OPENCV_LIB_NAME} PROPERTIESIMPORTED_LOCATION "${THIRD_PARTY_SO_DIR}/lib${OPENCV_LIB_NAME}.so")# SNPE推理引擎set(SNPE_LIB_NAME "SNPE")add_library(${SNPE_LIB_NAME} SHARED IMPORTED)set_target_properties(${SNPE_LIB_NAME} PROPERTIESIMPORTED_LOCATION "${THIRD_PARTY_SO_DIR}/lib${SNPE_LIB_NAME}.so")# C++运行时set(C_SHARED_LIB_NAME "c++_shared")add_library(${C_SHARED_LIB_NAME} SHARED IMPORTED)set_target_properties(${C_SHARED_LIB_NAME} PROPERTIESIMPORTED_LOCATION "${THIRD_PARTY_SO_DIR}/lib${C_SHARED_LIB_NAME}.so")# 人脸识别库set(FACE_LIB_NAME "facerecognition")add_library(${FACE_LIB_NAME} SHARED IMPORTED)set_target_properties(${FACE_LIB_NAME} PROPERTIESIMPORTED_LOCATION "${THIRD_PARTY_SO_DIR}/lib${FACE_LIB_NAME}.so")# ========== 头文件配置 ==========function(recursive_include dir)if(IS_DIRECTORY ${dir})include_directories(${dir})file(GLOB SUB_DIRS RELATIVE ${dir} "${dir}/*")foreach(sub_dir ${SUB_DIRS})set(full_sub_dir "${dir}/${sub_dir}")if(IS_DIRECTORY ${full_sub_dir})recursive_include(${full_sub_dir})endif()endforeach()endif()endfunction()recursive_include(${INCLUDE_ROOT})# ========== 编译edge_computing_market.so ==========file(GLOB LOCAL_SRC_FILES
    "${LOCAL_SRC_DIR}/edge_computing_market.cpp")find_library(LOG_LIB log REQUIRED)find_library(JNI_GRAPHICS_LIB jnigraphics REQUIRED)add_library(edge_computing_market SHARED ${LOCAL_SRC_FILES})target_compile_features(edge_computing_market PRIVATE cxx_std_17)target_compile_options(edge_computing_market PRIVATE
    -frtti
    -fexceptions
    -Wno-error=format-security
    -fPIC
)target_link_libraries(edge_computing_market PRIVATE${C_SHARED_LIB_NAME}${FACE_LIB_NAME}${OPENCV_LIB_NAME}${SNPE_LIB_NAME}${JNI_GRAPHICS_LIB}${LOG_LIB}
    c m dl atomic
)

JNI接口层实现

Java层接口定义

创建 JniManager.java:

package com.quectel.edgecomputingmarket.manager;public class JniManager {private static final String TAG = "JniManager";private static final String SO_NAME = "edge_computing_market";private static volatile JniManager INSTANCE;private static boolean isSoLoaded = false;// 加载Native库static {try {System.loadLibrary(SO_NAME);
            isSoLoaded = true;} catch (UnsatisfiedLinkError e) {
            isSoLoaded = false;}}// 单例模式public static JniManager getInstance() {if (INSTANCE == null) {synchronized (JniManager.class) {if (INSTANCE == null) {
                    INSTANCE = new JniManager();}}}return INSTANCE;}// ========== 人脸识别接口 ==========/**
     * 设置SNPE环境变量
     * @param soPath Native库路径
     */public native void setAdspEnv(String soPath);/**
     * 初始化人脸识别模型
     * @param faceDetModelPath 人脸检测模型路径
     * @param faceLandmarkModelPath 关键点模型路径
     * @param faceRegModelPath 特征提取模型路径
     * @param faceDbPath 人脸库路径
     * @return 0-成功,负数-错误码
     */public native int initFaceRecognition(String faceDetModelPath,String faceLandmarkModelPath,String faceRegModelPath,String faceDbPath
    );/**
     * 从图片进行人脸识别
     * @param imagePath 输入图片路径
     * @param saveDir 结果图片保存目录
     * @return 结果图片路径
     */public native String faceRecognitionFromImage(String imagePath, String saveDir);/**
     * 从相机流进行实时人脸识别
     * @param mergedYuvData YUV数据
     * @param width 图像宽度
     * @param height 图像高度
     * @param rotation 旋转角度
     * @return 检测结果数组 [人脸数, x, y, w, h, id, score, 关键点数, 关键点坐标...]
     */public native float[] faceRecognitionFromCameraX(byte[] mergedYuvData,int width,int height,int rotation
    );/**
     * 释放人脸识别资源
     */public native void releaseCameraFaceRecog();}

C++层JNI实现

创建 edge_computing_market.cpp(核心代码片段):

#include <jni.h>#include <string>#include <vector>#include <android/log.h>#include "faceRecogInterfaceEX.hpp"#include "opencv2/opencv.hpp"#define LOG_TAG "JNI_edge_computing_market"#define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, LOG_TAG, __VA_ARGS__)#define LOGE(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, LOG_TAG, __VA_ARGS__)// 全局人脸识别实例static std::unique_ptr<FaceRecogInterFaceEX::FaceRecogIFEX> g_frIfEx = nullptr;static std::vector<std::vector<float>> g_faceFeatures;static int g_validFeatureDim = 0;void SetAdspLibraryPath(const std::string &nativeLibPath) {
    std::stringstream spath;
    std::stringstream spath1;
    spath << nativeLibPath << ";/vendor/lib/rfsa/adsp;/vendor/dsp;/vendor/dsp/cdsp";
    spath1 << nativeLibPath;LOGD("nativeLibPath is %s", nativeLibPath.c_str());if (setenv("ADSP_LIBRARY_PATH", spath.str().c_str(), 1 /*override*/) == 0) {LOGD("SNPE环境配置成功");} else {LOGD("SNPE环境配置失败");}if (setenv("LD_LIBRARY_PATH", spath1.str().c_str(), 1 /*override*/) == 0) {LOGD("SNPE环境配置成功");} else {LOGD("SNPE环境配置失败");}LOGD("ADSP_LIBRARY_PATH is %s", getenv("ADSP_LIBRARY_PATH"));LOGD("LD_LIBRARY_PATH is %s", getenv("LD_LIBRARY_PATH"));}extern "C" JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_quectel_edgecomputingmarket_manager_JniManager_setAdspEnv(
    JNIEnv *env,
    jobject thiz,
    jstring soLibraryPath
) {const char *ldPath = env->GetStringUTFChars(soLibraryPath, nullptr);if (ldPath == nullptr) {LOGE("环境变量路径为空!");goto end;}SetAdspLibraryPath(ldPath);

end:
    env->ReleaseStringUTFChars(soLibraryPath, ldPath);}/**
 * 初始化人脸识别模型
 */extern "C"
JNIEXPORT jint JNICALL
Java_com_quectel_edgecomputingmarket_manager_JniManager_initFaceRecognition(
    JNIEnv *env, jobject thiz,
    jstring face_det_model_path,
    jstring face_landmark_model_path,
    jstring face_reg_model_path,
    jstring face_db_path) {try {if (g_frIfEx != nullptr) {LOGD("人脸识别已初始化");return 0;}// 获取模型路径char *detModel = const_cast<char *>(env->GetStringUTFChars(face_det_model_path, nullptr));char *landmarkModel = const_cast<char *>(env->GetStringUTFChars(face_landmark_model_path, nullptr));char *regModel = const_cast<char *>(env->GetStringUTFChars(face_reg_model_path, nullptr));char *dbPath = const_cast<char *>(env->GetStringUTFChars(face_db_path, nullptr));// 创建人脸识别实例
        g_frIfEx = std::make_unique<FaceRecogInterFaceEX::FaceRecogIFEX>(
            detModel, landmarkModel, regModel);int err = g_frIfEx->init();if (err != 0) {
            g_frIfEx.reset();return err;}// 加载人脸库
        std::vector<std::string> filePaths;glob(dbPath, filePaths);
        g_faceFeatures.clear();for (const auto &path: filePaths) {
            cv::Mat img = cv::imread(path);if (img.empty()) continue;

            std::vector<FaceRecogInterFaceEX::FaceResults_t> faceResults;
            err = g_frIfEx->detect_face(img, faceResults, 0.5, 0.5);if (err == 1 && !faceResults.empty() && !faceResults[0].feature.empty()) {
                g_faceFeatures.emplace_back(faceResults[0].feature);
                g_validFeatureDim = faceResults[0].feature.size();}}// 释放字符串资源
        env->ReleaseStringUTFChars(face_det_model_path, detModel);
        env->ReleaseStringUTFChars(face_landmark_model_path, landmarkModel);
        env->ReleaseStringUTFChars(face_reg_model_path, regModel);
        env->ReleaseStringUTFChars(face_db_path, dbPath);return g_faceFeatures.empty() ? -2 : 0;} catch (...) {return -5;}}/**
 * 相机流人脸识别
 */extern "C"
JNIEXPORT jfloatArray JNICALL
Java_com_quectel_edgecomputingmarket_manager_JniManager_faceRecognitionFromCameraX(
    JNIEnv *env, jobject thiz,
    jbyteArray mergedYuvData_,
    jint width, jint height, jint rotation) {if (g_frIfEx == nullptr || g_faceFeatures.empty()) {
        jfloatArray emptyArray = env->NewFloatArray(1);float emptyVal = 0.0f;
        env->SetFloatArrayRegion(emptyArray, 0, 1, &emptyVal);return emptyArray;}// 获取YUV数据
    jbyte *mergedYuvData = env->GetByteArrayElements(mergedYuvData_, nullptr);// YUV转BGR
    cv::Mat yuvMat(height * 3 / 2, width, CV_8UC1, (unsigned char *) mergedYuvData);
    cv::Mat bgrMat;
    cv::cvtColor(yuvMat, bgrMat, cv::COLOR_YUV2BGR_I420);// 图像旋转
    cv::Mat rotatedMat;switch (rotation) {case 90: cv::rotate(bgrMat, rotatedMat, cv::ROTATE_90_CLOCKWISE); break;case 180: cv::rotate(bgrMat, rotatedMat, cv::ROTATE_180); break;case 270: cv::rotate(bgrMat, rotatedMat, cv::ROTATE_90_COUNTERCLOCKWISE); break;default: rotatedMat = bgrMat.clone(); break;}// 人脸检测
    std::vector<FaceRecogInterFaceEX::FaceResults_t> faceResults;
    g_frIfEx->detect_face(rotatedMat, faceResults, 0.5f, 0.5f);// 特征匹配for (auto &face: faceResults) {if (!face.feature.empty() && face.feature.size() == g_validFeatureDim) {
            std::pair<int, float> matchRes = g_frIfEx->cosine_similarity(
                g_faceFeatures, face.feature, 0.6f);
            face.code = matchRes.first;}}// 构建返回结果int resultSize = 1;for (const auto &face: faceResults) {
        resultSize += 7 + face.key_pts.size() * 2;}

    jfloatArray resultArray = env->NewFloatArray(resultSize);
    std::unique_ptr<float[]> resultData(new float[resultSize]);int idx = 0;
    resultData[idx++] = static_cast<float>(faceResults.size());for (const auto &face: faceResults) {
        resultData[idx++] = static_cast<float>(face.x);
        resultData[idx++] = static_cast<float>(face.y);
        resultData[idx++] = static_cast<float>(face.width);
        resultData[idx++] = static_cast<float>(face.height);
        resultData[idx++] = static_cast<float>(face.code);
        resultData[idx++] = 0.0f; // score
        resultData[idx++] = static_cast<float>(face.key_pts.size());for (const auto &pt: face.key_pts) {
            resultData[idx++] = static_cast<float>(pt.x);
            resultData[idx++] = static_cast<float>(pt.y);}}

    env->SetFloatArrayRegion(resultArray, 0, resultSize, resultData.get());
    env->ReleaseByteArrayElements(mergedYuvData_, mergedYuvData, JNI_ABORT);return resultArray;}/**
 * 释放资源
 */extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_quectel_edgecomputingmarket_manager_JniManager_releaseCameraFaceRecog(
    JNIEnv *env, jobject thiz) {
    g_frIfEx.reset();
    g_faceFeatures.clear();
    g_validFeatureDim = 0;}

build.gradle配置

在 app/build.gradle 中添加:

android {
    // ... 其他配置 ...

    defaultConfig {
        // ... 其他配置 ...

        externalNativeBuild {
            cmake {
                cppFlags ""
                abiFilters 'arm64-v8a'
            }
        }
        ndk {
            abiFilters 'arm64-v8a'
        }
    }

    externalNativeBuild {
        cmake {
            path "src/main/cpp/CMakeLists.txt"
            version "3.22.1"
        }
    }
    ndkVersion '21.4.7075529'
}

使用示例

初始化模型

public class MainActivity extends AppCompatActivity {private JniManager jniManager;@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);// 获取JNI管理器实例
        jniManager = JniManager.getInstance();// 设置SNPE环境String nativeLibDir = getApplicationInfo().nativeLibraryDir;
        jniManager.setAdspEnv(nativeLibDir);// 初始化人脸识别String modelPath = getFilesDir() + "/model/face_model";String faceDbPath = getFilesDir() + "/model/facedb";int result = jniManager.initFaceRecognition(//参数传模型文件的路径);if (result == 0) {Log.d("EdgeComputingMarket", "人脸识别初始化成功");} else {Log.e("EdgeComputingMarket", "人脸识别初始化失败: " + result);}}}

相机流人脸识别

以CameraX为例,需要导入相关依赖,也可自行选择别的相机实现方式:

// 使用CameraX获取预览帧
previewView.getPreviewStreamState().observe(this, state -> {// 相机准备就绪});// 在ImageAnalysis中处理帧数据ImageAnalysis imageAnalysis = new ImageAnalysis.Builder().setTargetResolution(new Size(640, 480)).setBackpressureStrategy(ImageAnalysis.STRATEGY_KEEP_ONLY_LATEST).build();

imageAnalysis.setAnalyzer(executor, image -> {// 获取YUV数据ImageProxy imageProxy = image;byte[] yuvData = yuv420ToNv21(imageProxy);// 调用人脸识别float[] results = jniManager.faceRecognitionFromCameraX(
        yuvData,
        imageProxy.getWidth(),
        imageProxy.getHeight(),getRotationDegrees());// 解析结果if (results != null && results.length > 1) {int faceCount = (int) results[0];int idx = 1;for (int i = 0; i < faceCount; i++) {float x = results[idx++];float y = results[idx++];float w = results[idx++];float h = results[idx++];int id = (int) results[idx++];// 跳过score和关键点
            idx += 2 + (int) results[idx - 1] * 2;Log.d("FaceResult", "Face " + i + ": pos=(" + x + "," + y +"), id=" + id);}}

    image.close();});

资源释放

@Overrideprotected void onDestroy() {super.onDestroy();if (jniManager != null) {
        jniManager.releaseCameraFaceRecog();}}

Demo演示

左侧tab栏选择想要体验的功能,Local Picture是选择本地图片识别,Live Camera是调用设备摄像头识别,APM是查看设备性能变化以及运行日志。

选择Local Picture,点击Before区域的灰白区域即可上传图片。

选择Live Camera,点击开始拍照,即可开启摄像头识别。

android_aimarket_demo

常见问题排查

注意: 本项目需要使用到系统库,需确保targetSdk ≤ 30,在安装应用之前需要先adb连接设备执行 adb root 命令,然后执行 adb shell setenforce 0 命令,且需要在算法的so库初始化之前设置adsp环境变量,才能正常使用,参考上面的代码。

问题

可能原因

解决方案

算法时效性失效

算法初始化后会有一个小时的时效性,超时会失效

退出当前应用并清理后台重新启动

UnsatisfiedLinkError

.so库未正确加载

检查jniLibs目录结构和架构是否匹配以及环境变量是否设置

模型初始化失败(-1)

模型文件不存在或路径错误

检查模型文件是否正确复制到设备

人脸库加载失败(-2)

人脸库图片格式不正确

确保使用标准JPEG格式图片

检测结果为空

图像格式或尺寸不正确,有些相机的角度不固定,导致拍摄出来的画面出现旋转镜像等问题

检查YUV数据格式和旋转角度,对传入的图片进行正确旋转

DSP不可用

设备不支持SNPE DSP

更换设备

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AlgoStore算法超市是由移远通信(Quectel)开发的一站式AI算法服务平台。作为一站式AIoT算法平台,AlgoStore就像一个汇聚丰富前沿AI算法的"超级市场",凭借强大的算法适配能力、便捷的算法定制服务和完善的AIoT生态体系,让企业和开发者能够像"选购商品"般轻松获取合适的AI算法,助力其破解业务难题的同时,驱动产品加速创新。

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核心特性

  • 算法领先:汇聚了包括视觉、音频等多领域的先进AI算法,以上的核心算法经客户实际项目验证,并且不断迭代创新。

  • 硬件适配:算法全面覆盖Qualcomm、Unisoc、Rockchip、MediaTek等主流芯片,消除选型顾虑。

  • 深度定制:全球化布局与客户服务网络,针对差异化业务需求提供深度定制化服务,打造专属解决方案。

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AIDE开发工具链

AIDE开发工具链简介

移远通信一站式 AI 开发工具链 AIDE(AI Development Tools & Engines)是面向AI应用开发者和端侧设备厂商的一站式开发工具链平台,核心覆盖"模型转换 - 优化- 端侧推理"全链路,旨在解决 多模型格式适配难多硬件平台兼容复杂端侧推理性能不足 三大核心痛点,加速 AI 模型从训练完成到业务落地的周期。

AIDE开发工具链入口

核心模块

  • ModelForge AI模型转换与优化工具:支持多种主流模型格式上传与多芯片平台。通过通道量化、位宽量化、模型校准等多元量化优化技术,实现模型轻量化压缩与推理效率跃升,打造更适配各类智能终端场景的端侧部署模型,确保转换后模型精度与性能双达标。

  • ModelInfer AI推理引擎:深度适配CPU/GPU/NPU异构计算单元,支持多计算单元协同推理,显著降低延迟、提升硬件资源利用率,缩短从模型算法研发到应用落地的周期。

模型转换与部署

本节将通过示例演示将 mobilenet v3 的模型转化到端侧部署全过程。

模型转换

模型上传

登录AI开放平台,选择AI开发工具链。在源模型界面选择合适的模型格式,然后点击同意隐私协议和使用条款。上传模型并等待完成。

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选择目标硬件

在目标硬件平台依次选择合适的目标硬件平台,芯片平台以及推理引擎。

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模型配置

在模型配置界面可以设置模型名称,输入尺寸会根据上传模型自动获取,也可根据实际需求设置。

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模型量化可以减少模型大小并提升推理速度,但是会降低准确率。开启模型量化后,会出现如下量化参数界面。量化方法中可以选择是否启用通道优化,以进一步减小模型大小。接下来可以选择量化位宽,根据实际模型去设置输入的均值和方法。最后选择校准数据集,默认使用COCO数据集,也可以选择自定义数据集然后上传自己的校准数据集。

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确认配置

接下来将会展示模型转换的信息,确认无误就可以进行模型转换,如果有修改可以点击上一步进行修改。

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模型转换

模型转换成功后,可以点击按钮即可下载模型。

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部署示例

cmake集成

由于ModelInfer SDK已经配置了集成的config.cmake,方便我们进行集成。我们只需要CMakeLists.txt文件中设置ModelInfer SDK的路径,通过find_package查找推理引擎SDK包,包含头文件,定义以及链接库文件即可以完成cmake集成,如下所示:

cmake_minimum_required(VERSION 3.1)project(MODEL_INFER_TEST)set(CMAKE_CXX_STANDARD 14)set(OpenCV_DIR "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/third_party/OpenCV-android-sdk/sdk/native/jni")find_package(OpenCV REQUIRED)find_library(log-lib log )set(ModelInfer_DIR ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/model_infer_sdk/0.0.1/Android_aarch64_Release_Q)find_package(ModelInfer REQUIRED)include_directories(${ModelInfer_INCLUDE_DIRS})add_definitions(${ModelInfer_DEFINITIONS})include_directories(${OpenCV_INCLUDE_DIRS})add_executable(${PROJECT_NAME} main.cc)target_link_libraries(${PROJECT_NAME}${ModelInfer_LIBRARIES}${OpenCV_LIBRARIES}
    log
)

SDK使用示例

本例以mobilenet分类算法部署的详细说明使用。

包含头文件:

#include "model_inference.hpp"

具体使用代码如下:

void test_qnn_sdk(const std::string& model_path, const std::string& image_path) {#ifdef HAVE_INFERENCE_QNN
    std::unique_ptr qnnDelegate = std::make_unique();
    std::string auth_code = "your_auth_code"; // 替换为实际auth codeint module = DEV_SG560D; // 替换为实际硬件,见:ql_slas.h,QuecSlasDev_eif (0 != qnnDelegate->Authenticate(module, auth_code)) {
        std::cout << "fail to authenticate\n";return;}if (0 != qnnDelegate->Init(model_path.c_str())) {
        std::cout << "fail to init\n";return;} else {
        std::cout << "init success\n";}
    std::vector input_arr(224*224*3); // 假设输入大小为3x224x224
    std::vector out_arr(1000);PreProcess(image_path, input_arr);
    std::vector input_buffers;
    input_buffers.emplace_back(input_arr.data());
    std::vector output_buffers;
    output_buffers.emplace_back(out_arr.data());
    qnnDelegate->Inference(input_buffers, output_buffers);PostProcess(out_arr);#endif}

首先需要声明推理引擎,本例中使用的是QnnEngine,通过认证函数Authenticate后方可以使用推理引擎,通过调用Init函数来进行初始化,需要注意的是通过模型转换平台下载的模型均已经加密,所以Init第二个参数需要设置true。

然后准备模型输入输出参数,ModelInfer引擎均支持多头输入输出。需要注意的是推理引擎并不会创建以及管理内存,所有的输入输出buffer的中内存的创建,管理以及释放需要由使用者进行操作。最后通过调用Inference函数既可以完成一次推理操作。PreProcess和PostProcess分别为mobilenet的前后处理过程。其具体实现如下:

void PreProcess(const std::string& image_path, std::vector& input_arr) {
    cv::Mat image = cv::imread(image_path, -1);
    cv::cvtColor(image, image, cv::COLOR_BGR2RGB);int h = image.rows;int w = image.cols;int target_size = 256; // 计算缩放比例float scale = target_size / (float)std::min(h, w);int new_h = static_cast(h * scale);int new_w = static_cast(w * scale);
    cv::Mat resized;
    cv::resize(image, resized, cv::Size(new_w, new_h), 0, 0, cv::INTER_LINEAR); // 中心裁剪到224x224int crop_size = 224;int start_y = (resized.rows - crop_size) / 2;int start_x = (resized.cols - crop_size) / 2;
    cv::Rect roi(start_x, start_y, crop_size, crop_size);
    resized = resized(roi).clone();
    cv::Mat float_img;
    resized.convertTo(float_img, CV_32FC3, 1.0 / 255.0);
    std::vector mean = {0.485, 0.456, 0.406}; // R, G, B
    std::vector std = {0.229, 0.224, 0.225};
    std::vector channels(3);
    cv::split(float_img, channels);for (int i = 0; i < 3; i++) {
        channels[i] = (channels[i] - mean[i]) / std[i];}
    cv::Mat normalized;
    cv::merge(channels, normalized);float *normalized_ptr = reinterpret_cast(normalized.data);
    std::copy(normalized_ptr, normalized_ptr + input_arr.size(), input_arr.begin());}void PostProcess(std::vector& out_arr) {auto probs = Softmax(out_arr.data(), out_arr.size());float sum = 0.0f;for (const auto& p : probs) {
        sum += p;}
    std::vector top5_idx = ArgSort(probs, 5);
    std::vector> results;for (size_t idx : top5_idx) {
        results.emplace_back(idx, probs[idx]);}
    std::vector class_names;
    std::ifstream ifs("./imagenet_classes.txt");if (!ifs.is_open()) {
        std::cerr << "Failed to open class names file.\n";return;}
    std::string line;while (std::getline(ifs, line)) {
        class_names.push_back(line);}
    std::cout << "Top-5 Predictions:\n";for (const auto& res : results) {
        std::cout << "Class ID: " << res.first << ", Probability: " << res.second << ", Class Name: " << class_names[res.first] << "\n";}}

其中Softmax和ArgSort函数如下:

std::vector Softmax(const float* data, size_t size) {
    std::vector result(size);float max_val = *std::max_element(data, data + size);float sum = 0.0f; // For numerical stabilityfor (size_t i = 0; i < size; i++) {
        result[i] = std::exp(data[i] - max_val);
        sum += result[i];} // Normalizefor (size_t i = 0; i < size; i++) {
        result[i] /= sum;}return result;}
std::vector ArgSort(const std::vector& probs, int k) {// Create index array
    std::vector indices(probs.size());
    std::iota(indices.begin(), indices.end(), 0); // Partial sort for top-k
    std::partial_sort(indices.begin(), indices.begin() + k, indices.end(), [&probs](size_t i1, size_t i2) {return probs[i1] > probs[i2];}); // Return only top-k indicesreturn std::vector(indices.begin(), indices.begin() + k);}

编译运行

通过cmake编译出可以执行程序,push到终端设备上进行运行,可以获得结果。

adb shell "cd /data/local/tmp/model_infer_demo/ && chmod +x ./MODEL_INFER_TEST && export LD_LIBRARY_PATH=/data/local/tmp/model_infer_demo/:$LD_LIBRARY_PATH && ./MODEL_INFER_TEST ./mobilenetv3_ctx.bin ./20260204-101425.jpg"
init success
Top-5 Predictions:
Class ID: 340, Probability: 0.0700765, Class Name: zebra
Class ID: 396, Probability: 0.0140236, Class Name: lionfish
Class ID: 117, Probability: 0.0109065, Class Name: chambered nautilus
Class ID: 506, Probability: 0.0106358, Class Name: coil
Class ID: 56, Probability: 0.00643312, Class Name: king snake