YOLOv8模型在Jetson Nano上的部署与运行指南

本文详细介绍了在nvidia jetson nano上成功部署和运行自定义训练的yolov8n模型的方法。核心在于采用qengineering提供的非官方ubuntu 20.04系统镜像，以解决官方ubuntu 18.04的兼容性问题。教程涵盖了环境设置、ultralytics库的安装及模型运行步骤，并重点提示了模型运行时可能出现的内存占用过高（2gb+）问题及其潜在影响，为开发者提供了实用的解决方案和注意事项。

在嵌入式设备如NVIDIA Jetson Nano上部署深度学习模型，尤其是像YOLOv8这样先进的目标检测模型，常常面临系统兼容性和资源限制的挑战。本教程将指导您如何在Jetson Nano上成功运行自定义训练的YOLOv8n模型，并提供关键的注意事项。

1. 环境准备：选择合适的操作系统镜像

Jetson Nano官方提供的Ubuntu 18.04镜像在运行最新版本的深度学习框架和库时，可能会遇到诸多兼容性问题。为了顺利部署YOLOv8，推荐使用社区维护的、更新的操作系统镜像。

推荐方案： 采用Qengineering提供的非官方Ubuntu 20.04镜像。 该镜像通常预配置了更现代的库和驱动，能更好地支持Ultralytics YOLOv8所需的依赖。您可以访问Qengineering的GitHub仓库或其他相关社区资源来获取该镜像并将其烧录到Jetson Nano的SD卡中。

操作步骤简述：

1. 下载Qengineering提供的适用于Jetson Nano的Ubuntu 20.04镜像文件。
2. 使用Balena Etcher、Rufus等工具将镜像烧录到高速SD卡（建议16GB或更大）。
3. 将SD卡插入Jetson Nano并启动设备。

2. 安装Ultralytics YOLOv8

在Jetson Nano上成功启动Ubuntu 20.04系统后，下一步是安装Ultralytics库，它包含了YOLOv8的实现。

前提条件：

• 确保您的Jetson Nano已连接到互联网。
• 系统已安装Python 3及其包管理器pip。如果未安装，请先安装：

  sudo apt update
  sudo apt install python3-pip

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• 为了获得最佳性能，确保已安装与Jetson Nano架构兼容的PyTorch版本。NVIDIA官方论坛通常会提供预编译的PyTorch wheel文件，请根据您的JetPack版本选择合适的PyTorch安装包进行安装。

安装Ultralytics： 通过pip即可轻松安装Ultralytics库。

pip install ultralytics

此命令将自动安装YOLOv8及其大部分依赖项。

3. 运行自定义训练的YOLOv8模型

完成Ultralytics的安装后，您就可以使用自定义训练的YOLOv8n模型（.pt文件）进行推理了。

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模型推理命令： 假设您的自定义模型文件名为your_custom_model.pt，并且您希望在一个图像文件input_image.jpg上进行推理：

yolo predict model=your_custom_model.pt source=input_image.jpg

如果您希望使用Jetson Nano连接的摄像头进行实时检测，可以将source参数设置为0（通常代表默认摄像头）：

yolo predict model=your_custom_model.pt source=0

命令参数说明：

• yolo: Ultralytics YOLO的命令行接口。
• predict: 指定执行预测任务。
• model: 指定自定义训练模型的路径（.pt文件）。
• source: 指定输入源，可以是图片路径、视频路径、摄像头索引等。

4. 关键注意事项：内存占用问题

尽管上述步骤能够成功在Jetson Nano上运行YOLOv8n模型，但根据实际测试，该模型在Jetson Nano上运行时可能会消耗大量内存。

观察到的问题：

• 即使是使用命令行接口（yolo predict ...）进行推理，程序也可能占用2GB或更多的系统内存。
• Jetson Nano通常只有4GB RAM，高内存占用意味着系统可用于其他任务的资源非常有限。这可能导致：
  • 系统响应变慢。
  • 无法同时运行其他内存密集型应用程序。
  • 在极端情况下，可能触发OOM（Out Of Memory）错误，导致程序崩溃或系统不稳定。

潜在优化方向（针对内存占用）：

1. 模型优化：
   • 量化（Quantization）： 将模型权重从浮点数转换为低精度整数（如INT8），可以显著减少模型大小和内存占用，同时保持可接受的精度。TensorRT是Jetson平台上的理想选择。
   • 剪枝（Pruning）： 移除模型中不重要的连接或神经元，减小模型复杂度。
   • 导出为ONNX/TensorRT： 将PyTorch模型转换为ONNX格式，然后进一步优化为NVIDIA TensorRT引擎。TensorRT能够针对Jetson的GPU进行深度优化，提供更高的推理速度和更低的内存消耗。
2. 环境配置：
   • 增加Swap空间： 虽然Jetson Nano的存储介质通常是SD卡，速度较慢，但增加一些Swap空间可以作为应急措施，防止内存完全耗尽，不过会显著降低性能。
   • 关闭不必要的后台服务： 确保Jetson Nano上没有运行其他不必要的应用程序或服务，以释放更多内存。
3. 代码层面优化：
   • 批量处理（Batch Processing）： 如果处理多张图片，可以考虑批量推理，但需注意单次批量大小对内存的影响。
   • 内存管理： 确保推理完成后及时释放不再需要的显存和内存资源。

总结

在Jetson Nano上运行自定义训练的YOLOv8n模型是可行的，关键在于选择一个兼容性更好的操作系统镜像（如Qengineering的Ubuntu 20.04）并正确安装Ultralytics库。然而，开发者必须高度关注模型运行时可能出现的内存高占用问题。通过模型优化（如量化、TensorRT转换）和系统资源管理，可以有效缓解这一挑战，从而在资源受限的嵌入式平台上实现高效稳定的目标检测应用。

以上就是YOLOv8模型在Jetson Nano上的部署与运行指南的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！