{
"cells": [
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"## 1. PP-Vehicle简介\n",
"PaddleDetection深入探索核心行业的高频场景,提供了车辆场景的开箱即用分析工具,支持图片/单镜头视频/多镜头视频/在线视频流多种输入方式,广泛应用于智慧交通、智慧城市、工业巡检等领域。支持服务器端部署及TensorRT加速,T4服务器上可达到实时!\n",
"PP-Vehicle囊括四大交通场景核心功能:车牌识别、属性识别、车流量统计、违章检测。\n",
"\n",
"PP-Vehicle由飞桨官方出品,是基于PaddleDetection的车辆分析pipeline。\n",
"更多关于PaddleDetection可以点击https://github.com/PaddlePaddle/PaddleDetection/tree/release/2.5/deploy/pipeline 进行了解。\n",
"\n"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"## 2. 模型效果及应用场景\n",
"### 2.1 PP-Vehicle 模型效果:\n",
"\n",
"| 任务 | 端到端速度(ms)| 模型方案 | 模型体积 |\n",
"| :---------: | :-------: | :------: |:------: |\n",
"| 车辆检测(高精度) | 25.7ms | [多目标跟踪](https://bj.bcebos.com/v1/paddledet/models/pipeline/mot_ppyoloe_l_36e_ppvehicle.zip) | 182M | \n",
"| 车辆检测(轻量级) | 13.2ms | [多目标跟踪](https://bj.bcebos.com/v1/paddledet/models/pipeline/mot_ppyoloe_s_36e_ppvehicle.zip) | 27M |\n",
"| 车辆跟踪(高精度) | 40ms | [多目标跟踪](https://bj.bcebos.com/v1/paddledet/models/pipeline/mot_ppyoloe_l_36e_ppvehicle.zip) | 182M |\n",
"| 车辆跟踪(轻量级) | 25ms | [多目标跟踪](https://bj.bcebos.com/v1/paddledet/models/pipeline/mot_ppyoloe_s_36e_ppvehicle.zip) | 27M |\n",
"| 车牌识别 | 4.68ms | [车牌检测](https://bj.bcebos.com/v1/paddledet/models/pipeline/ch_PP-OCRv3_det_infer.tar.gz)
[车牌字符识别](https://bj.bcebos.com/v1/paddledet/models/pipeline/ch_PP-OCRv3_rec_infer.tar.gz) | 车牌检测:3.9M
车牌字符识别: 12M |\n",
"| 车辆属性 | 7.31ms | [车辆属性](https://bj.bcebos.com/v1/paddledet/models/pipeline/vehicle_attribute_model.zip) | 7.2M |\n",
"\n",
"\n",
"### 2.2 应用场景:\n",
"| 功能 | 方案优势 | 示例图 |\n",
"| ---------- | ------------------------------------------------------------------------------------------ | --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- |\n",
"| **车牌识别** | 支持传统车牌和新能源绿色车牌
车牌识别采用长间隔采样识别与多次结果统计投票方式,算力消耗少,识别精度高,结果稳定性好。 检测模型 hmean: 0.979; 识别模型 acc: 0.773 | |\n",
"| **车辆属性分析** | 支持多种车型、颜色类别识别
使用更强力的Backbone模型PP-HGNet、PP-LCNet,精度高、速度快。识别精度: 90.81 | |\n",
"| **违章检测** | 简单易用:一行命令即可实现违停检测,自定义设置区域
检测、跟踪效果好,可实现违停车辆车牌识别 | |\n",
"| **车流量计数** | 简单易用:一行命令即可开启功能,自定义出入位置
可提供目标跟踪轨迹显示,统计准确度高 | |\n",
"\n",
"\n"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"## 3. 模型如何使用\n",
"\n",
"(在Jupyter Notebook上运行时需要加\"!\",若是cd命令则需加\"%\")"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": null,
"metadata": {
"vscode": {
"languageId": "plaintext"
}
},
"outputs": [],
"source": [
"# 克隆PaddleDetection仓库\n",
"%cd ~/work\n",
"!git clone https://github.com/PaddlePaddle/PaddleDetection.git\n",
"\n",
"# 安装其他依赖\n",
"%cd PaddleDetection\n",
"!pip install -r requirements.txt\n"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"\n",
"\n",
"### 3.1 配置文件说明\n",
"\n",
"PP-Vehicle相关配置位于```deploy/pipeline/config/infer_cfg_ppvehicle.yml```中,存放模型路径,完成不同功能需要设置不同的任务类型\n",
"\n",
"功能及任务类型对应表单如下:\n",
"\n",
"| 输入类型 | 功能 | 任务类型 | 配置项 |\n",
"|-------|-------|----------|-----|\n",
"| 图片 | 属性识别 | 目标检测 属性识别 | DET ATTR |\n",
"| 单镜头视频 | 属性识别 | 多目标跟踪 属性识别 | MOT ATTR |\n",
"| 单镜头视频 | 车牌识别 | 多目标跟踪 车牌识别 | MOT VEHICLEPLATE |\n",
"\n",
"\n",
"例如基于视频输入的属性识别,任务类型包含多目标跟踪和属性识别,具体配置如下:"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": null,
"metadata": {
"vscode": {
"languageId": "plaintext"
}
},
"outputs": [],
"source": [
"\n",
"```\n",
"crop_thresh: 0.5\n",
"visual: True\n",
"warmup_frame: 50\n",
"\n",
"MOT:\n",
" model_dir: https://bj.bcebos.com/v1/paddledet/models/pipeline/mot_ppyoloe_l_36e_ppvehicle.zip\n",
" tracker_config: deploy/pipeline/config/tracker_config.yml\n",
" batch_size: 1\n",
" enable: True\n",
"\n",
"VEHICLE_ATTR:\n",
" model_dir: https://bj.bcebos.com/v1/paddledet/models/pipeline/vehicle_attribute_model.zip\n",
" batch_size: 8\n",
" color_threshold: 0.5\n",
" type_threshold: 0.5\n",
" enable: True\n",
"```"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"**注意:**\n",
"\n",
"- 如果用户需要实现不同任务,可以在配置文件对应enable选项设置为True。\n",
"- 如果用户仅需要修改模型文件路径,可以在命令行中--config后面紧跟着 `-o MOT.model_dir=ppyoloe/` 进行修改即可,也可以手动修改配置文件中的相应模型路径,详细说明参考下方参数说明文档。\n",
"\n",
"### 3.2 预测部署"
]
},
{
"cell_type": "code",
"execution_count": null,
"metadata": {
"vscode": {
"languageId": "plaintext"
}
},
"outputs": [],
"source": [
"# 1. 直接使用默认配置或者examples中配置文件,或者直接在`infer_cfg_ppvehicle.yml`中修改配置:\n",
"# 例:车辆检测,指定配置文件路径和测试图片\n",
"!python deploy/pipeline/pipeline.py --config deploy/pipeline/config/infer_cfg_ppvehicle.yml --image_file=test_image.jpg --device=gpu\n",
"\n",
"# 例:车辆车牌识别,指定配置文件路径和测试视频\n",
"!python deploy/pipeline/pipeline.py --config deploy/pipeline/config/examples/infer_cfg_vehicle_plate.yml --video_file=test_video.mp4 --device=gpu\n",
"\n",
"\n",
"#2. 使用命令行进行功能开启,或者模型路径修改:\n",
"# 例:车辆跟踪,指定配置文件路径和测试视频,命令行中开启MOT模型并修改模型路径,命令行中指定的模型路径优先级高于配置文件\n",
"!python deploy/pipeline/pipeline.py --config deploy/pipeline/config/infer_cfg_ppvehicle.yml -o MOT.enable=True MOT.model_dir=ppyoloe_infer/ --video_file=test_video.mp4 --device=gpu\n",
"\n",
"# 例:车辆违章分析,指定配置文件和测试视频,命令行中指定违停区域设置、违停时间判断。\n",
"!python deploy/pipeline/pipeline.py --config deploy/pipeline/config/examples/infer_cfg_illegal_parking.yml \\\n",
" --video_file=../car_test.mov \\\n",
" --device=gpu \\\n",
" --draw_center_traj \\\n",
" --illegal_parking_time=3 \\\n",
" --region_type=custom \\\n",
" --region_polygon 600 300 1300 300 1300 800 600 800\n",
"\n",
"\n",
"#3. rtsp推拉流\n",
"\n",
"#对rtsp拉流的支持,使用--rtsp RTSP [RTSP ...]参数指定一路或者多路rtsp视频流,如果是多路地址中间用空格隔开。(或者video_file后面的视频地址直接更换为rtsp流地址),示例如下:\n",
"\n",
"# 例:车辆属性识别,单路视频流\n",
"!python deploy/pipeline/pipeline.py --config deploy/pipeline/config/examples/infer_cfg_vehicle_attr.yml -o visual=False --rtsp rtsp://[YOUR_RTSP_SITE] --device=gpu\n",
"\n",
"# 例:车辆属性识别,多路视频流\n",
"!python deploy/pipeline/pipeline.py --config deploy/pipeline/config/examples/infer_cfg_vehicle_attr.yml -o visual=False --rtsp rtsp://[YOUR_RTSP_SITE1] rtsp://[YOUR_RTSP_SITE2] --device=gpu\n",
"\n",
"\n",
"#视频结果推流rtsp\n",
"#预测结果进行rtsp推流,使用--pushurl rtsp:[IP] 推流到IP地址端,PC端可以使用[VLC播放器](https://vlc.onl/)打开网络流进行播放,播放地址为 `rtsp:[IP]/videoname`。其中`videoname`是预测的视频文件名,如果视频来源是本地摄像头则`videoname`默认为`output`.\n",
"```\n",
"# 例:车辆属性识别,单路视频流,该示例播放地址为 rtsp://[YOUR_SERVER_IP]:8554/test_video\n",
"!python deploy/pipeline/pipeline.py --config deploy/pipeline/config/examples/infer_cfg_vehicle_attr.yml -o visual=False --video_file=test_video.mp4 --device=gpu --pushurl rtsp://[YOUR_SERVER_IP]:8554\n",
"\n",
"#注:\n",
"#1. rtsp推流服务基于 [rtsp-simple-server](https://github.com/aler9/rtsp-simple-server), 如使用推流功能请先开启该服务.\n",
"#2. rtsp推流如果模型处理速度跟不上会出现很明显的卡顿现象,建议跟踪模型使用ppyoloe_s版本,即修改配置中跟踪模型mot_ppyoloe_l_36e_pipeline.zip替换为mot_ppyoloe_s_36e_pipeline.zip。"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"\n",
"### 3.3 Jetson部署说明\n",
"\n",
"由于Jetson平台算力相比服务器有较大差距,有如下使用建议:\n",
"\n",
"1. 模型选择轻量级版本,特别是跟踪模型,推荐使用`ppyoloe_s: https://bj.bcebos.com/v1/paddledet/models/pipeline/mot_ppyoloe_s_36e_pipeline.zip`\n",
"2. 开启跟踪跳帧功能,推荐使用2或者3: `skip_frame_num: 3`\n",
"\n",
"使用该推荐配置,在TX2平台上可以达到较高速率,经测试属性案例达到20fps。\n",
"\n",
"可以直接修改配置文件(推荐),也可以在命令行中修改(字段较长,不推荐)。\n",
"\n",
"### 参数说明\n",
"\n",
"| 参数 | 是否必须|含义 |\n",
"|-------|-------|----------|\n",
"| --config | Yes | 配置文件路径 |\n",
"| -o | Option | 覆盖配置文件中对应的配置 |\n",
"| --image_file | Option | 需要预测的图片 |\n",
"| --image_dir | Option | 要预测的图片文件夹路径 |\n",
"| --video_file | Option | 需要预测的视频,或者rtsp流地址(推荐使用rtsp参数) |\n",
"| --rtsp | Option | rtsp视频流地址,支持一路或者多路同时输入 |\n",
"| --camera_id | Option | 用来预测的摄像头ID,默认为-1(表示不使用摄像头预测,可设置为:0 - (摄像头数目-1) ),预测过程中在可视化界面按`q`退出输出预测结果到:output/output.mp4|\n",
"| --device | Option | 运行时的设备,可选择`CPU/GPU/XPU`,默认为`CPU`|\n",
"| --pushurl | Option| 对预测结果视频进行推流的地址,以rtsp://开头,该选项优先级高于视频结果本地存储,打开时不再另外存储本地预测结果视频|\n",
"| --output_dir | Option|可视化结果保存的根目录,默认为output/|\n",
"| --run_mode | Option |使用GPU时,默认为paddle, 可选(paddle/trt_fp32/trt_fp16/trt_int8)|\n",
"| --enable_mkldnn | Option | CPU预测中是否开启MKLDNN加速,默认为False |\n",
"| --cpu_threads | Option| 设置cpu线程数,默认为1 |\n",
"| --trt_calib_mode | Option| TensorRT是否使用校准功能,默认为False。使用TensorRT的int8功能时,需设置为True,使用PaddleSlim量化后的模型时需要设置为False |\n",
"| --do_entrance_counting | Option | 是否统计出入口流量,默认为False |\n",
"| --draw_center_traj | Option | 是否绘制跟踪轨迹,默认为False |\n",
"| --region_type | Option | 'horizontal'(默认值)、'vertical':表示流量统计方向选择;'custom':表示设置闯入区域 |\n",
"| --region_polygon | Option | 设置闯入区域多边形多点的坐标,无默认值 |\n",
"| --do_break_in_counting | Option | 此项表示做区域闯入检查 |\n"
]
},
{
"cell_type": "markdown",
"metadata": {},
"source": [
"## 4. 方案介绍\n",
"PP-Vehicle 整体方案如下图所示:\n",
"\n",
"