1. mobilenet_unet

1.1. 功能介绍

mobilenet_unet分割算法示例使用图片作为输入，利用BPU进行算法推理，发布包含分割结果msg。

mobilenet_unet是使用Cityscapes数据集训练出来的Onnx模型，模型来源：https://github.com/HorizonRobotics-Platform/ModelZoo/tree/master/MobilenetUnet。支持对人、车辆、路面、路标等类别进行分割。

代码仓库：https://c-gitlab.horizon.ai/HHP/box/hobot_dnn

应用场景：mobilenet_unet由MobileNet与UNet组成，能够从像素级别分割图像内容，可实现道路识别、遥感地图分析、医学影像诊断等功能，主要应用于自动驾驶、地质检测，医疗影像分析等领域。

背景虚化案例：https://github.com/rusito-23/mobile_unet_segmentation

1.2. 支持平台

平台 运行方式 示例功能
旭日X3派 Ubuntu 20.04 · 启动MIPI/USB摄像头/本地回灌，渲染结果保存在本地
X86 Ubuntu 20.04 · 使用本地回灌，渲染结果保存在本地

1.3. 准备工作

旭日X3派

  1. 旭日X3派已烧录好地平线提供的Ubuntu 20.04系统镜像。

  2. 旭日X3派已成功安装TogetheROS.Bot。

  3. 旭日X3派已安装MIPI或者USB摄像头，无摄像头的情况下通过回灌本地JPEG/PNG格式图片的方式体验算法效果。

X86平台

  1. X86环境已配置好Ubuntu 20.04系统镜像。

  2. X86环境系统已成功安装tros.b。

1.4. 使用介绍

使用摄像头发布图片

旭日X3派

使用MIPI摄像头发布图片

mobilenet_unet分割示例订阅sensor package发布的图片，经过推理后发布算法msg，并在运行路径下自动保存渲染后的图片，命名方式为render_frameid_时间戳秒_时间戳纳秒.jpg。

# 配置tros.b环境
source /opt/tros/setup.bash

# 配置MIPI摄像头
export CAM_TYPE=mipi

# 启动launch文件
ros2 launch dnn_node_example hobot_dnn_node_example.launch.py dump_render_img:=1 config_file:=config/mobilenet_unet_workconfig.json image_width:=1920 image_height:=1080

使用USB摄像头发布图片

# 配置tros.b环境
source /opt/tros/setup.bash

# 配置USB摄像头
export CAM_TYPE=usb

# 启动launch文件
ros2 launch dnn_node_example hobot_dnn_node_example.launch.py dump_render_img:=1 config_file:=config/mobilenet_unet_workconfig.json image_width:=1920 image_height:=1080

使用本地图片回灌

mobilenet_unet分割示例使用本地JPEG/PNG格式图片回灌，经过推理后将算法结果渲染后的图片存储在本地的运行路径下。

# 配置tros.b环境
source /opt/tros/setup.bash

# 启动launch文件
ros2 launch dnn_node_example hobot_dnn_node_example_feedback.launch.py config_file:=config/mobilenet_unet_workconfig.json image:=config/raw_unet.jpeg

X86平台

使用本地图片回灌

mobilenet_unet分割示例使用本地JPEG/PNG格式图片回灌，经过推理后将算法结果渲染后的图片存储在本地的运行路径下。

# 配置tros.b环境
source /opt/tros/setup.bash

# 启动launch文件
ros2 launch dnn_node_example hobot_dnn_node_example_feedback.launch.py config_file:=config/mobilenet_unet_workconfig.json image:=config/raw_unet.jpeg

1.5. 结果分析

使用摄像头发布图片

在运行终端输出如下信息：

[example-3] [WARN] [1655095719.035374293] [example]: Create ai msg publisher with topic_name: hobot_dnn_detection
[example-3] [WARN] [1655095719.035493746] [example]: Create img hbmem_subscription with topic_name: /hbmem_img
[example-3] [WARN] [1655095720.693716453] [img_sub]: Sub img fps 6.85
[example-3] [WARN] [1655095721.072909861] [example]: Smart fps 5.85
[example-3] [WARN] [1655095721.702680885] [img_sub]: Sub img fps 3.97
[example-3] [WARN] [1655095722.486407545] [example]: Smart fps 3.54
[example-3] [WARN] [1655095722.733431396] [img_sub]: Sub img fps 4.85
[example-3] [WARN] [1655095723.888407681] [example]: Smart fps 4.28
[example-3] [WARN] [1655095724.069835983] [img_sub]: Sub img fps 3.74
[example-3] [WARN] [1655095724.900725522] [example]: Smart fps 3.95
[example-3] [WARN] [1655095725.093525634] [img_sub]: Sub img fps 3.91

输出log显示，发布算法推理结果的topic为hobot_dnn_detection，订阅图片的topic为/hbmem_img，其中图片发布的帧率根据会根据算法推理输出帧率自适应。此外，旭日X3派上会渲染语义分割结果并存储图片在运行路径下，会使帧率下降。

原始图片： ../../../_images/raw.jpeg

渲染后的图片： ../../../_images/render_web5.jpeg

使用本地图片回灌

在运行终端输出如下信息：

[example-1] [INFO] [1654769881.171005839] [dnn]: The model input 0 width is 2048 and height is 1024
[example-1] [INFO] [1654769881.171129709] [example]: Set output parser.
[example-1] [INFO] [1654769881.171206707] [UnetPostProcess]: Set out parser
[example-1] [INFO] [1654769881.171272663] [dnn]: Task init.
[example-1] [INFO] [1654769881.173427170] [dnn]: Set task_num [2]
[example-1] [INFO] [1654769881.173587414] [example]: The model input width is 2048 and height is 1024
[example-1] [INFO] [1654769881.173646870] [example]: Dnn node feed with local image: config/raw_unet.jpeg
[example-1] [INFO] [1654769881.750748126] [example]: task_num: 2
[example-1] [INFO] [1654769881.933418736] [example]: Output from image_name: config/raw_unet.jpeg, frame_id: feedback, stamp: 0.0
[example-1] [INFO] [1654769881.933542440] [UnetPostProcess]: outputs size: 1
[example-1] [INFO] [1654769881.995920396] [UnetPostProcess]: Draw result to file: render_unet_feedback_0_0.jpeg

输出log显示，算法使用输入的图片config/raw_unet.jpeg推理，存储的渲染图片文件名为render_unet_feedback_0_0.jpeg，渲染图片效果：

../../../_images/render_feedback5.jpeg