不同类型的咖啡豆具有不同的风味,这些风味可以在烘焙过程中得到增强或减弱。 如果能够识别所用咖啡豆的类型,咖啡机就可以调整相应的冲泡参数,从而使每种类型的咖啡豆都能呈现出最佳风味。

方法

此用例的数据来源为一个用于识别烘焙程度的咖啡豆数据集。 该解决方案提出了一个利用公共数据集进行过训练的模型;该模型在STM32上运行时具有非常出色的精度表现。
该模型的训练得益于 STM32 模型动物园中提供的 Python 脚本(请阅读我们的 教程了解更多信息)。
在此 设置我们的 STM32 Model Zoo 项目后下载数据集,并将其放入适当的结构中。
然后我们更新了 yaml文件文件,该文件用于配置训练,设置如下:
general:
project_name:coffee_bean
数据集:
名称:咖啡
class_names:[Green, Light, Medium, Dark]
training_path: datasets/train
validation_path :
test_path:datasets/test
请根据您的用例情况随意调整这些设置。
最后,我们简单地运行了“train.py”脚本。

train.py_python_script train.py_python_script train.py_python_script

在STM32 Model Zoo中,您将找到利用自己的数据训练和重新训练模型所需的一切。 利用资源库中提供的 Python 脚本(请阅读我们的 t 部署教程了解更多信息)。
您可以在 我们的入门视频.

传感器

视觉:相机模块捆绑包 (参考文献: B-CAMS-OMV)

数据

数据集 调整后的咖啡豆数据集 (224 X 224)(授权许可 CC BY-SA 4.0)
数据格式:
有四个烘焙等级。 它们分别是绿色或未烘焙咖啡豆、轻度烘焙咖啡豆、中度烘焙以及深度烘焙咖啡豆。 拍照时,相机会被设置在一个与目标路径平行的平面上。 总共有4800张照片,分为4个烘焙程度,且我们已将分辨率调整至224×244。 每个程度均对应1200张照片。

结果

模型:MobileNetV2 alpha 0.35
输入大小:128x128x3
量化模型的内存占用情况:
总RAM: 260 KB

  • RAM激活:224 KB
  • RAM运行时:36 KB


总Flash存储器: 528 KB

  • Flash权重:406 KB
  • 预估Flash存储器代码:122 KB

精度:
浮动模型: 97.75%
量化模型: 97.25%
STM32H747(高频)上的性能 @ 400 MHz
推断时间: 107 ms
帧频: 9.3 帧/秒

use-case-stm32-cube-ai-confusion-matrix-coffee-bean-recognition use-case-stm32-cube-ai-confusion-matrix-coffee-bean-recognition use-case-stm32-cube-ai-confusion-matrix-coffee-bean-recognition

量化模型的混淆矩阵

资源

模型库 ST Edge AI Model Zoo

一系列经过优化的参考AI模型,可在附带相关部署脚本的意法半导体器件上运行。Model Zoo是一种宝贵的资源,可用于为嵌入式应用增添边缘AI功能。

ST Edge AI Model Zoo ST Edge AI Model Zoo ST Edge AI Model Zoo

优化工具 STM32Cube.AI

X-CUBE-AI是一个免费的STM32Cube扩展包,可帮助开发人员将预训练的AI算法(例如神经网络和机器学习模型)自动转换为经过优化的STM32 C代码。

STM32Cube.AI STM32Cube.AI STM32Cube.AI

兼容 STM32H7系列

STM32系列32位微控制器基于Arm Cortex®-M处理器,旨在为MCU用户提供新的开发自由度。它包括一系列产品,集高性能、实时功能、数字信号处理、低功耗/低电压操作、连接性等特性于一身,同时还保持了集成度高和易于开发的特点。

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