AI 大模型之 opencv 模型加速 量化 / 剪枝 / 神经架构搜索

AI人工智能阿木 发布于 2 天前 4 次阅读


摘要:

随着深度学习在计算机视觉领域的广泛应用,AI大模型在处理复杂图像任务时展现出强大的能力。这些模型往往伴随着巨大的计算量和内存消耗,限制了其在资源受限设备上的应用。本文将围绕OpenCV框架,探讨AI大模型加速的几种关键技术:量化、剪枝与神经架构搜索,并给出相应的代码实现。

一、

OpenCV(Open Source Computer Vision Library)是一个跨平台的计算机视觉库,它提供了丰富的图像处理和计算机视觉算法。在AI大模型加速领域,OpenCV可以作为底层框架,结合量化、剪枝和神经架构搜索等技术,实现模型的轻量化。

二、量化技术

量化是将模型中的浮点数权重转换为低精度整数的过程,可以显著减少模型的存储空间和计算量。

1. 量化方法

量化方法主要分为全局量化和局部量化。全局量化将整个模型的权重统一量化,而局部量化则对每个神经元或每个通道的权重进行量化。

2. 代码实现

以下是一个简单的量化示例,使用OpenCV的DL Module进行模型量化:

python

import cv2


import numpy as np

加载模型


model = cv2.dnn.readNetFromONNX('model.onnx')

量化模型


model = cv2.dnn.quantizeNet(model, 8, False)

保存量化模型


cv2.dnn.writeNet(model, 'model_quantized.onnx')


三、剪枝技术

剪枝是通过移除模型中不重要的连接或神经元来减少模型复杂度的过程。

1. 剪枝方法

剪枝方法主要分为结构剪枝和权重剪枝。结构剪枝直接移除整个神经元或连接,而权重剪枝则移除连接的权重。

2. 代码实现

以下是一个简单的权重剪枝示例:

```python

import cv2

import numpy as np

加载模型

model = cv2.dnn.readNetFromONNX('model.onnx')

剪枝参数

prune_ratio = 0.5 剪枝比例

剪枝操作

for layer in model.getLayerNames():

if 'conv' in layer:

weights = model.getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnectedOutLayers()[0].getUnconnected