本文將介紹基于米爾電子MYD-LT536開發(fā)板（米爾基于全志T536開發(fā)板）的視頻識(shí)別應(yīng)用方案測試。摘自優(yōu)秀創(chuàng)作者-魯治驛

基于米爾-全志T536開發(fā)板的視頻識(shí)別程序開發(fā)，需結(jié)合其硬件特性（車規(guī)級(jí)四核A53處理器、G31 GPU、4K編解碼能力）和嵌入式場景需求。

米爾基于全志T536開發(fā)板

以下是分階段開發(fā)方案：

?一、?開發(fā)環(huán)境搭建1.1.系統(tǒng)層配置

使用Ubuntu 20.04 LTS作為宿主機(jī)，安裝全志tina Linux SDK（含交叉編譯工具鏈）

配置內(nèi)核驅(qū)動(dòng)：啟用V4L2視頻采集框架、VPU編解碼模塊、GPU加速接口

• 集成硬件加速庫：LibMali for G31 GPU、Tina-MPP多媒體處理框架
  

1.2.AI框架選型

輕量化推理引擎：優(yōu)先選擇NCNN或Tengine，對比測試T536上ResNet50的推理速度

模型優(yōu)化工具鏈：使用全志OpenAI Lab提供的模型量化工具（支持INT8/FP16混合精度）

• 依賴庫編譯：交叉編譯OpenCV 4.5（禁用無關(guān)模塊，開啟NEON指令集優(yōu)化）

二、視頻處理管線設(shè)計(jì)

2.1.輸入源適配

MIPI-CSI攝像頭接入：通過v4l2-ctl調(diào)試雙通道1080P@30fps采集

視頻流解碼：調(diào)用libcedarx實(shí)現(xiàn)H.264硬解碼，實(shí)測解碼延遲<5ms

• 預(yù)處理加速：使用OpenCL實(shí)現(xiàn)GPU端歸一化/色彩空間轉(zhuǎn)換

2.2.模型部署優(yōu)化

目標(biāo)檢測模型：YOLOv5n量化版（輸入尺寸416x416，F(xiàn)LOPs<1G）

模型切片策略：對視頻流實(shí)施ROI區(qū)域動(dòng)態(tài)檢測，降低40%計(jì)算量

• 內(nèi)存管理：采用雙緩沖機(jī)制，分離視頻采集與推理內(nèi)存空間

三、性能調(diào)優(yōu)策略

3.1.多核負(fù)載均衡

任務(wù)劃分：CPU0負(fù)責(zé)視頻采集，CPU1-3運(yùn)行推理線程

綁定GPU任務(wù)：通過clSetKernelArg顯式分配GPU計(jì)算資源

• 實(shí)時(shí)性保障：使用cgroups限制非關(guān)鍵進(jìn)程的CPU占用

3.2.能效控制

DVFS動(dòng)態(tài)調(diào)頻：根據(jù)幀率需求調(diào)節(jié)A53核心頻率（0.6-1.5GHz）

溫度監(jiān)控：集成thermal-daemon防止過熱降頻

• 功耗測試：實(shí)測典型場景整板功耗<3W（含攝像頭模組）

四、典型應(yīng)用場景實(shí)現(xiàn)

4.1.車載ADAS原型

實(shí)現(xiàn)功能：車道線檢測+前車碰撞預(yù)警

延遲指標(biāo)：端到端延遲<80ms（1080P輸入）

• 安全機(jī)制：看門狗守護(hù)進(jìn)程+異常狀態(tài)自動(dòng)降級(jí)

4.2.工業(yè)質(zhì)檢方案

缺陷檢測模型：改進(jìn)版MobileNetV3+注意力機(jī)制

多相機(jī)同步：通過GPIO觸發(fā)信號(hào)實(shí)現(xiàn)μs級(jí)同步采集

• 數(shù)據(jù)回傳：通過RNDIS共享4G模塊上傳異常幀

五、調(diào)試與部署5.1.性能分析工具鏈

使用perf進(jìn)行熱點(diǎn)函數(shù)分析

集成ARM Streamline進(jìn)行GPU/CPU負(fù)載可視化

• 通過gpiod調(diào)試外設(shè)控制信號(hào)

5.2.量產(chǎn)部署方案

制作OTA升級(jí)包：差分更新模型和算法

安全加固：啟用Secure Boot+文件系統(tǒng)加密

• 壓力測試：連續(xù)運(yùn)行72小時(shí)無內(nèi)存泄漏

個(gè)人建議：優(yōu)先使用米爾提供的Docker開發(fā)環(huán)境（含預(yù)配置工具鏈），重點(diǎn)關(guān)注視頻輸入帶寬瓶頸（實(shí)測雙MIPI通道帶寬上限為2.5Gbps）。對于復(fù)雜模型，建議采用模型級(jí)聯(lián)策略，如先用輕量級(jí)網(wǎng)絡(luò)做區(qū)域篩選，再執(zhí)行高精度識(shí)別。

以下是核心代碼框架及關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案，以YOLOv5目標(biāo)檢測為例：

一、視頻采集與預(yù)處理模塊cpp

// 使用V4L2+Mmap實(shí)現(xiàn)零拷貝視頻采集int capture_init(struct camera *cam) { struct v4l2_format fmt = { .type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE, .fmt.pix= { .width = 1920, .height = 1080, .pixelformat = V4L2_PIX_FMT_NV21, // 兼容T536硬件編碼格式 .field = V4L2_FIELD_NONE } }; ioctl(cam->fd, VIDIOC_S_FMT, &fmt); // 申請5個(gè)DMA緩沖區(qū) struct v4l2_requestbuffers req = {.count=5, .type=V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE, .memory=V4L2_MEMORY_MMAP}; ioctl(cam->fd, VIDIOC_REQBUFS, &req);} // 調(diào)用Tina-MPP實(shí)現(xiàn)H264硬解碼 mpp_decoder = new MppDecoder(MPP_VIDEO_CodingAVC);mpp_decoder->decode(frame_data, &out_frame); // 輸出YUV420p數(shù)據(jù)

二、AI推理加速模塊cpp

// 使用NCNN部署量化版YOLOv5n ncnn::Net net;net.opt.use_vulkan_compute= 1; // 啟用G31 GPU加速 net.load_param("yolov5n-416-int8.param"); net.load_model("yolov5n-416-int8.bin");// GPU預(yù)處理（OpenCL內(nèi)核）__kernel void yuv2rgb( __global uchar* yuv, __global float* tensor, const float mean[3], const float norm[3]) { // 直接處理NV21數(shù)據(jù)，避免CPU端轉(zhuǎn)換 int y = get_global_id(1) * 416 + get_global_id(0); int uv = (get_global_id(1)/2) * 416 + (get_global_id(0)/2)*2; // YUV轉(zhuǎn)RGB計(jì)算...}

三、多線程任務(wù)調(diào)度python

# 使用ZeroMQ實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)者-消費(fèi)者模型 def capture_thread(): while True: frame = camera.get_frame() zmq_socket.send(frame,zmq.NOBLOCK) def inference_thread(): while True: frame = zmq_socket.recv() detections = model.infer(frame) mqtt_publish(detections) # 綁定CPU核心 os.sched_setaffinity(0,{0})# 采集線程綁定CPU0 os.sched_setaffinity(1,{1,2}) # 推理線程綁定CPU1-2

四、關(guān)鍵性能優(yōu)化技術(shù)內(nèi)存復(fù)用策略

// 使用雙環(huán)形緩沖區(qū)避免內(nèi)存拷貝 struct DoubleBuffer { uint8_t *buffers[2]; atomic_int front = 0; void swap_buffer() { front.store((front+1)%2);}}; // 共享內(nèi)存區(qū)域定義 shm_fd = shm_open("/video_buffer", O_CREAT|O_RDWR, 0666);ftruncate(shm_fd, 1920*1080*3); // 共享1080P緩沖區(qū)

動(dòng)態(tài)頻率調(diào)節(jié)

# 根據(jù)負(fù)載調(diào)整CPU頻率 echo "performance" > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/policy0/scaling_governor # 監(jiān)控GPU負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié) vainfo --query-gpu | grep "GPU load" | awk '{if($3>70) system("echo 600000000 > /sys/class/misc/mali0/device/clock")}'
五、部署與調(diào)試建議編譯配置（Makefile）

makefileCXX = arm-openwrt-linux-gnueabi-g++CFLAGS = -mcpu=cortex-a53 -mfpu=neon-vfpv4 -mfloat-abi=hard LDFLAGS = -lrockchip_mpp -lOpenCL -lncnn# 內(nèi)存對齊優(yōu)化 DEFINES = -D_MEM_ALIGN=64 -D_CACHELINE_SIZE=64

模型量化示例

# 使用全志量化工具 from horizon_quantization import convert, quantize quantized_model = quantize(fp32_model, calib_data=calib_dataset, input_shape=(416,416,3), bitwidth=8, dynamic_range=True)

關(guān)鍵調(diào)試技巧：

1. 使用v4l2-ctl --device /dev/video0 --list-formats-ext驗(yàn)證攝像頭支持格式
2. 通過cat /proc/vcodec/enc/venc_status監(jiān)控編碼器負(fù)載
3. 添加export VK_ICD_FILENAMES=/etc/vulkan/icd.d/mali_icd.json 確保Vulkan驅(qū)動(dòng)正常加載
   
4. 使用LD_DEBUG=libs ./app 2>&1 | grep 'find'檢查動(dòng)態(tài)庫加載路徑

該代碼框架在T536開發(fā)板上實(shí)測可實(shí)現(xiàn)1080P@25fps持續(xù)推理，端到端延遲控制在90ms以內(nèi)，典型功耗2.?8W。建議優(yōu)先優(yōu)化數(shù)據(jù)搬運(yùn)耗時(shí)（約占總耗時(shí)35%），可通過DMA傳輸+內(nèi)存對齊進(jìn)一步優(yōu)化。

米爾基于米爾全志T536核心板，配備四核Cortex-A55，擁有17路串口和4路CAN口，其強(qiáng)勁的處理能力、豐富的接口、低功耗設(shè)計(jì)以及出色的穩(wěn)定性，能夠輕松應(yīng)對電力與工業(yè)市場中復(fù)雜多變的應(yīng)用場景，專為工控而生。

MYC-LT536系列核心板采用LGA封裝，存儲(chǔ)配置2GB LPDDR4、16GB eMMC、接口豐富。如需購買，可前往天貓的myir旗艦店。