计算机视觉（姿态估计）| 睡岗识别冠军方案解读

赛题分析

赛题描述

本赛题来自极市平台算法赛道睡岗识别赛题。
背景描述：为防止因值班人员睡岗行为引发安全隐患的情况发生，识别出值班人员睡岗情况并给予处理。
算法目标：识别出趴着或者躺着睡觉的值班人员并产生告警。

1500+视觉算法/算法开发-训练-推理平台/大模型及Agent开发合作/赛会合作等。

数据集分析

根据人的姿态设定了如下6个类别：

(1) 站着的人 stand
(2) 坐着的人 sit
(3) 蹲着的人 crouch
(4) 趴着睡的人（趴在桌子、台子上） prostrate_sleep
(5) 坐着睡的人 sit_sleep
(6) 躺着睡的人（身体横着的） lie_sleep

人体骨胳点标签

一共17个关键点，如下图所示：

数据集的尺寸和类别统计信息

评测标准

算法方案

算法选型

从赛题分析来看，该任务属于目标检测+姿态估计。这两个任务之间没有特别强的关联性，可以采用两个模型同时对图像进行分析，但是缺点是对资源占用较高。当然也可以通过单个模型算法实现，例如YOLOv8-pose，这样能够减小算法对资源的占用。出于对资源和性能的考虑，笔者选取了YOLOv8-pose作为方案的baseline。
YOLOv8 是ultralytics 公司在 2023 年 1月 10 号开源的 ，目前支持图像分类、物体检测、实例分割和姿态估计任务，是一个 SOTA 模型。

训练策略

采用YOLOv8m-pose模型

调整训练类别

去掉 crouch 的类别，合并到 sit 类别

灵活的训练策略

第一阶段，随机数种子1，采用YOLOv8m-pose预训练模型，训练集 ：验证集 = 4 ：1，使用强数据增强
第二阶段，随机数种子2，采用第一阶段的模型作为预训练模型，训练集 ：验证集 = 4 ：1， 采用弱数据增强，低学习率
第三阶段，随机数种子3，采用第二阶段的模型作为预训练模型，训练集 ：验证集 = 1 : 3，关闭数据增强，低学习率

部署方案

算法部署采用的是uYOLODeploy，该部署工具是笔者团队自研，具有如下特点：

uYOLODeploy使用简单，部署迅速，下面是应用示例：

arduino 代码解读复制代码#include <iostream>\
#include "uyolo_deploy.h"\
\
// Detector\
auto mDetector = std::make_shared<Detector>();\
\
// Init\
mDetector->Init("model file path");\
mDetector->UpdateLabelsNames("coco.names");\
mDetector->UpdateThresh(confThresh, nmsThresh);\
\
// Process\
for (;;)\
{\
...\
mDetector->ProcessImage(inMat);\
// handle results ...\
mDetector->detectResults;\
}

测试结果

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总结

1、 数据分析对于训练模型至关重要。
2、 针对算法精度和性能两者取舍来说，可先实验网络大小和输入图片大小对模型结果的影响，不同任务和不同数据情况，两者相差较大。所以不能一味为了提高速度，单纯压缩网络大小；
3、 针对性能要求时，可采用TensorRT等方式部署模型，也可采用模型压缩等方式，这样可在保证速度的前提下，使用较大网络，提升模型精度。

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